2020-2021【物理】物理一模试题分类汇编——力与运动的关系问题综合附答案

一、初中物理力与运动的关系问题
1．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。

2．如图所示，木块竖立在小车上，随小车一起以相同的速度在水平地面上向右做匀速直线运动，不考虑空气阻力，下列说法中正确的是
A．如果小车突然停止运动，木块将向左倾倒
B．木块对小车的压力与木块受到的重力是一对平衡力
C．小车对木块的支持力与木块受到的重力是一对平衡力
D．木块对小车的压力与地面对小车的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】
A．如果小车突然停止，木块下部由于摩擦速度减小，而木块上部由于惯性会仍然保持原
来的运动状态向右运动，所以会向右倾倒，故A错误；
B．木块对小车的压力与木块受到的重力，二力方向相同，所以不是一对平衡力，故B错误；
C．小车对木块的支持力与木块受到的重力大小相等、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C正确；
D．木块对小车的压力与地面对小车的支持力大小不相等，方向相反，在同一直线上，作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故D错误。

3．如图所示，水平传送带上的物体正在向右运动，物体速度逐渐变大，分析物体受到的力有（）
A．重力、传送带的支持力
B．重力、对传送带的压力
C．重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
D．重力、传送带的支持力、对传送带的压力
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．如果只受重力和支持力，物体就会处于平衡状态，不会做加速运动，故A不符合题意；
BD．中对传送带的压力是物体施加的力，不是物体受到的力，故BD不合题意。

C．物体竖直方向上受重力和传送带对它的支持力的作用，且两个力平衡；水平方向上向右做加速运动，所以受到传送带对它向右的摩擦力作用，故C符合题意；
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。

5．一个上、下底面材料相同的圆台形物体置于水平地面上，按图(a)所示放置时，匀速将物体拉动的水平力大小是F a，按图(b)所示放置时，匀速将物体拉动的水平力大小是F b，则（）
A．F a>F b
B．F a<F b
C．F a＝F b
D．不知速度，无法判断
【答案】C
【解析】
【分析】
因为物体做匀速运动，根据二力平衡条件可知，拉力等于摩擦力；影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度。

【详解】
物体平放在水平面上，对地面的压力等于物体自身的重力，倒置后由于压力和接触面的粗糙程度都相同，所以两图中物体受到的摩擦力相等，又因为物体匀速运动，所以水平力与摩擦力互相平衡，大小相等，故两图中的水平力大小应相等。

故选C。

【点睛】
本题考查拉力大小的比较，关键知道物体做匀速运动时拉力等于摩擦力，要知道影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度，还要知道在水平面上物体对地面的压力等于物体自身的重力。

6．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。

7．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。

8．如图是小明在玩过山车时的情景，下列对此过程中小明的状况叙述正确的是（）
A．质量不断改变
B．运动方向不变
C．受到重力的方向始终竖直向下
D．在运动中始终处于二力平衡状态
【答案】C
【解析】
【分析】
(1)质量不随物体的形状、状态和位置的改变而改变；
(2)由图示分析运动方向变化情况；
(3)重力的方向总是竖直向下的；
(4)只有当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到平衡力作用。

【详解】
A．因为质量不随物体的形状、状态或位置的改变而改变，故A错误；
B．因为小明在做圆周运动，所以小明的方向时刻都在改变，故B错误；
C．因为重力的方向始终向下，所以运动的过程中，重力的方向始终是不变的，故C正确；
D．因为小明的运动状态不是静止状态或匀速直线运动状态，所以小明受到的力不是平衡力，故D错误。

故选C。

9．如图所示，叠放在一起的甲、乙丙三块石头均处于静止状态，下列说法中不正确的是
A．甲石头对乙石头的压力和乙石头对甲石头的支持力是一对相互作用力
B．丙石头对乙石头的支持力和甲石头对乙石头的压力的大小不相等
C．甲、乙、丙三块石头所受合力不为零
D．乙石头受到三个力的作用
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．甲石头对乙石头的压力和乙石头对甲石头的支持力，二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同物体上，是一对相互作用力，故A正确；A不符合题意；B．乙石头处于平衡状态，丙石头对乙石头的支持力
=+
F G G
甲乙
支
甲石头对乙石头的压力
=
F G
甲
压
所以丙石头对乙石头的支持力和甲石头对乙石头的压力的大小不相等，故B正确；B不符合题意；
C．甲、乙、丙三个石块处于静止状态，是平衡状态，所受合力为零，故C错误；C符合题意；
D．乙石块受到竖直向下的重力、丙石块对乙的支持力、甲石块对乙的压力三个力的作用,故D正确；D不符合题意。

故选C。

10．下列情况中运动状态没有发生改变的是（）
A．汽车起动B．汽车拐弯
C．汽车减速上坡D．汽车在平直的公路上匀速直线行驶
【答案】D
【解析】
【分析】
运动状态的改变包括两个方面：一是运动速度大小的变化；二是运动方向的变化；判定一个物体运动状态是否改变，就从这两个角度考虑。

【详解】
A．汽车启动，车由静止变为运动，所以运动状态发生变化，故A不符合题意；
B．汽车拐弯，车的运动方向改变，所以运动状态发生变，故B不符合题意；
C．汽车减速上坡，车的速度减小，运动状态发生改变，故C不符合题意；
D．汽车在平直的公路上匀速行驶,车的速度没有改变，车的运动方向也没有改变，则汽车的运动状态没改变，故D符合题意。

故选D。

11．如图，用力F将小球压至D点（弹簧始终处于弹性限度内），撤去F后，小球从静止开始向上运动，到达C位置时小球所受弹力等于重力，B位置是弹簧自身长度的位置，A
位置是小球到达的最高点。

整个过程不计能量损失，下列说法中正确的是（）
A．在B位置小球受力平衡
B．在A位置小球不受力
C．从D到B位置过程中小球先减速后加速
D．从D到A位置过程中小球受到的合力先减小再增大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．B位置是弹簧自身长度的位置，此位置弹簧没有发生弹性形变，没有弹力，由于整个过程不计能量损失，没有阻力，此时小球只受重力，不是平衡力，故A错误；
B．在A位置小球到达最高点，速度为零，只受重力作用，故B错误；
C．在D位置时，弹簧弹性形变最大，弹力最大，弹力大于重力，合力向上，小球加速上升，到达C位置时小球所受弹力大小等于重力，合力为零，之后BC段弹力小于重力，合力向下，小球做减速运动，BA段只受重力，合力向下，小球继续做减速运动，故C错误；D．由C分析知，D点弹力最大，弹力大于重力，合力等于弹力减重力，随后弹力减小，合力减小，当到C点时，弹力大小等于重力，合力为零，之后弹力小于重力，合力向下，合力等于重力减弹力，随着弹力的减小，合力逐渐增大，到B点，弹力消失，只受重力，合力就等于重力，合力达到最大，故从D到A位置过程中小球受到的合力先减小再增大，故D正确。

故选D。

12．如图所示，骑自行车出行郊游，是一种时尚、环保的生活方式。

以下说法正确的是（）
A．自行车轮胎上的花纹是为了减小摩擦
B．当骑行者在平直路面上匀速前进时，路面受到的压力与自行车受到的支持力是对相互作用力
C．如果自行车在行驶中所受到的力全都消失，那么车会慢慢停下来
D．当骑行者在平直路面上，停下来时，车受到的重力与地面对车的支持力是一对平衡力【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．自行车轮胎上的花纹是在压力大小一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，A错误；
B．当骑行者在平直路面上匀速前进时，路面受到的压力与自行车受到的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上，所以是一对相互作用力；B正确；C．如果自行车在行驶中所受到的力全部消失，由牛顿第一定律可知，自行车会保持原来的运动状态，即做匀速直线运动，C错误；
D．当骑行者在平直路面上，停下来时，车受到的重力与地面对车的支持力大小不等，地面对车的支持力大小等于车和骑行者的重力之和，车受到的重力与地面对车的支持力不是一对平衡力，D错误。

故选B。

13．如图所示，置于水平桌面上的物体A重50N，物体B重30N，动滑轮重10N，物体B 在匀速下降了40cm的过程中，拉动物体A在水平桌面上匀速移动了一段距离，忽略绳重及滑轮轴上的摩擦，则下列说法正确的是（）
A．物体A移动了20cm
B．绳子拉力对物体A做的功是8J
C．物体A与桌面的滑动摩擦力为30N
D．若对物体A施加一个水平向左的力F，使物体B可以匀速上升，则力F的大小为40N 【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，则拉力移动的距离为物体上升高度的2倍，物体
B 下降了40cm ，则A 移动的距离为
2240cm 80cm=0.8m S h ==⨯=
故A 错误；
B ．物体B 重30N ，动滑轮重10N ，忽略绳重及滑轮轴上的摩擦，则拉动A 的力的大小为
'B 11()(30N 10N)20N 22
F G G =+=+=动 绳子拉力对物体A 做的功为
'20N 0.8m 16J W F S ==⨯=
故B 错误；
C ．物体A 在水平方向上做匀速直线运动，在水平方向上受到向左的摩擦力和向右的拉力，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力为
'20N f F ==
故C 错误；
D ．用一水平向左的力F 拉动物体A ，则A 在水平方向上受到三个力的作用：向左的拉力F 、向右的物体B 的拉力和向右的摩擦力，物体B 匀速上升，物体A 也匀速移动，这时物体A 受到平衡力，则拉力为
'20N 20N=40N F f F =+=+
故D 正确。

故选D 。

14．将一轻质弹簧固定在水平桌面上，在上面放置一个小钢球，静止时弹簧长度为L ，如图甲所示；再用手向下压到一定程度，如图乙所示；释放后钢球运动到距离水平桌面2L 处，如图丙所示。

对钢球分析不 正确的是（ ）
A ．甲图中，钢球一定受平衡力作用
B ．丙图中，弹簧一定不存在弹性势能
C ．从乙图到丙图过程中，弹簧的机械能一定改变
D ．钢球上升但没有离开弹簧之前运动速度先变大后减少
【答案】B
【解析】
【详解】
A ．甲图中，钢球静止时，处于平衡状态，所以一定受到平衡力的作用。

故A 正确，不符合题意；
B．丙图中，弹簧发生了弹性形变，所以弹簧一定存在弹性势能。

故B错误，符合题意；C．从乙图到丙图过程中，弹簧的弹性形变变小，弹性势能转化为钢球的机械能，所以机械能一定改变。

故C正确，不符合题意；
D．用手将重物向下压缩到一定程度后，突然将手撤去，开始阶段，弹簧的弹力大于重物的重力，其合力方向竖直向上，重物向上做加速运动；当弹簧的弹力小于重物的重力时，合力竖直向下，而速度竖直向上，重物做减速运动。

所以钢球上升但没有离开弹簧之前运动速度先变大后减少。

故D正确，不符合题意。

15．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。

16．如图所示，用水平拉力F拉动木板在水平地面上匀速向左运动，物体A静止不动，下列关于木板对A的摩擦力及弹簧测力计的示数情况说法正确的是（不计绳和弹簧测力计重）（）
A．木板对A的摩擦力的方向水平向右
B．弹簧测力计的示数等于木板对A的摩擦力
C．弹簧测力计的示数大于木板对A的摩擦力
D．弹簧测力计的示数小于木板对A的摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】
A．由于物体A静止不动，木板向左运动，则木板受到的摩擦力向右，力的作用是相互的，物体A受到的摩擦力向左，A错误；
BCD．由于物体A静止不动，处于平衡状态，水平方向上只受到弹簧测力计的拉力和木板对A的摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等，B正确，C、D错误；
17．如图所示，甲、乙两位同学做如图所示的“拔河”游戏，两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端，保持凳子水平，然后各自向两侧“拉”，若凳子下表面各处的粗糙程度相同，且在乙端的凳面上放四块砖，则下列判断正确的是（）
A．凳子向甲方移动B．凳子向乙方移动
C．凳子原处不动D．凳子向体重大的同学一方移动
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，而滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，图示凳子下表面的粗糙程度相同，而乙端的压力大，所以乙端的摩擦力大，由于甲所受最大静摩擦力小，因此甲将容易相对长凳滑动，即甲容易被拉离，因此凳子将向右移动，即凳子向乙移动，故选B。

18．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。

19．如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球。

容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态。

当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是（以小车为参照物）（）
A．铁球和乒乓球都向左B．铁球向右，乒乓球向左
C．铁球向左，乒乓球向右D．铁球和乒乓球都向右
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
当容器随小车突然向右运动时，铁球由于惯性要保持原来状态，故相对小车向左运动；当容器随小车突然向右运动时，容器中的水也有惯性，故也有相对小车向左运动的趋势，水的密度大于整个乒乓球的密度，故把乒乓球挤向右，故乒乓球故相对小车向右运动。

综上所述：ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

20．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（）
A．小球从A运动到O的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大
B．小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小
C．小球运动到B点时将停止运动并保持静止
D．小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变
【答案】A
【解析】
【分析】
(1)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；
(2)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；
(3)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，因此会停止运动但不会保持静止；
(4)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。

【详解】
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正确；
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，但是由于弹簧恢复原状所以不会保持静止，故C错误；
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A。