备战中考物理复习力与运动的关系问题专项易错题附答案
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一、初中物理力与运动的关系问题
1.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。
2.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。
3.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。
4.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。
5.一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动。
探测器通过喷气而获得推动力。
以下关于喷气方向的描述中正确的是()
A.探测器加速运动时,沿直线向后喷气
B.探测器加速运动时,竖直向下喷气
C.探测器匀速运动时,竖直向下喷气
D.探测器匀速运动时,不需要喷气
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
AB.探测器由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行加速运动时,合力的方向也沿直线与速度方向相同,而受到月球的引力方向竖直向下,所以,反冲力方向与运动直线成一角度斜向上,那么,喷气方向与运动直线成一角度斜向下,故A、B错误;
CD.探测器匀速运动,受力平衡,合力为零,已知受到的月球的引力竖直向下,则受到的气体的反冲力竖直向上,因此,探测器竖直向下喷气,故选项C正确,选项D错误。
故选C。
6.如图,三个相同的物体叠放在一起,当B受到5N的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则()
A.B和C之间的摩擦力0N
B.A和B之间的摩擦力为0N
C.B物体所受的合力为5N,方向水平向右
D.地面对C的摩擦力为5N,方向水平向右
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.对AB整体进行受力分析,物体做匀速直线运动,则AB所受的合力为零,AB受到5N 的水平向右拉力,所以受到C对AB向左的摩擦力5N,即B和C之间的摩擦力5N,故A 不符合题意;
B.因为A向右匀速运动,处于平衡状态,可知A受重力和支持力两个力作用,不受摩擦力作用,故B符合题意;
C.因为物体做匀速直线运动,则B所受的合力为零,故C不符合题意;
D.对整体分析,三个物体一起向右匀速运动,受力平衡,整体受到5N的水平向右拉力,所以受到地面对整体水平向左的摩擦力5N,即地面对C的摩擦力为5N,方向水平向左,故D不符合题意。
故选B。
7.小轩与爸爸乘火车去旅游时,用新买的数码相机拍下了许多珍贵的照片:如下图甲乙丙所示为车厢内桌面上塑料杯瞬间的不同状态,则下列关于火车运动状态的判断正确的是
A.甲图中火车在匀速运动,乙图中火车突然向左加速,丙图中火车突然向左减速
B.甲图中火车在匀速运动,乙图中火车突然向右加速,丙图中火车突然向左加速
C.甲图中火车在减速运动,乙图中火车突然向左减速,丙图中火车突然向右加速
D.甲图中火车在加速运动,乙图中火车突然向左加速,丙图中火车突然向右减速
【答案】A
【解析】
甲图中,物体相对于桌面的位置没有发生改变,因此它们的运动状态是相同的,说明此时火车在匀速运动;
乙图中,物体向右倾倒,说明火车突然向左加速(或向右减速),因为,火车突然向左加速时,塑料杯的下部由于摩擦也随着加速,而上部由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会向右倾倒;火车向右减速时的情形也可用类似的方法解释;
丙图中,物体右左倾倒,说明火车突然向左减速(或向右加速),因为,火车突然向左减速时,塑料杯的下部由于摩擦也随着减速,而上部由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会向左倾倒;火车向右加速时的情形也可用类似的方法解释.
综上所述,甲图中火车在匀速运动,乙图中火车突然向左加速(或向右减速),丙图中火车突然向左减速(或向右加速),只有选项A符合题意.
故选A.
8.两个质量相同的钩码,下端固定有纸带并穿过打点计时器,在拉力作用下两钩码分别同时从同一位置开始沿竖直向上方向运动,纸带上留下的点迹如图(a)所示,它们的s—t
图像如图(b)所示.则
A.甲的拉力大
B.甲的机械能小
C.乙的动能小
D.无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】
A.在图a中的甲、乙两图中,打点计时器打出的各点之间的距离是相同的,由此确定钩码在这两种情况下都是处于匀速直线运动状态,即平衡状态,所受的力一定是平衡力,此时的钩码只受两个力的作用:弹簧秤竖直向上的拉力和重力.根据二力平衡的条件可知这两个力相等,即甲、乙的拉力都等于各自钩码的重力,由于钩码的质量相等,则重力相等,所以甲的拉力等于乙的拉力.故A不符合题意;
BCD.两个钩码的质量相同,由题意知,两个钩码上升的高度相同,由图(b)知,甲、乙上
升相同的高度,甲所用时间小于乙所用时间,根据v=s
t
可知,甲的速度大于乙的速度,所
以,甲的动能大于乙的动能,甲的势能等于乙的势能,机械能为动能和势能之和,所以,甲的机械能大于乙的机械能.故B不符合题意.C符合题意.D不符合题意.
9.如图l所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图2所示,从t=0开始,小兵每隔2s记录的物块位置和时刻如图3所示,下列说法正确的是()
A .0~4s 内,物块受到的摩擦力为4N
B .8~l0s 内,物块受到的摩擦力为6N
C .t =l0s 时,物块的速度一定小于5m/s
D .若16s 时撤去F ,物块将做匀速直线运动
【答案】C
【解析】
【分析】
由图丙确定物体在不同时间段的运动状态,根据匀速直线运动的时间段及图2,利用二力平衡条件确定摩擦力的大小。
【详解】
由图3知,12到18s 物体在相同时间内通过的路程相等,做匀速直线运动,由图2知,此时f =F =4N 。
A .由图2知,0~4s 内,物体受到的拉力F =2N ,小于滑动摩擦力,所以此时物体应处于静止状态,所受静止摩擦力等于拉力等于2N ,故A 错误;
B .由图3知,8~10s 内,物体处于运动状态,根据影响摩擦力大小的因素可知,摩擦力仍等于4N ,故B 错误;
C .由图3知,从10到12s 时间内,物体的平均速度
10m 5m/s 2s
s v t === 而在这段时间内物体的拉力大于摩擦力,所以做加速运动,因此全程的平均速度应大于10s 时的速度,故C 正确;
D .若16s 时撤去F ,物体受摩擦力的作用将做减速运动,故D 错误。
故选C 。
10.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。
11.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。
12.如图所示,重力分别为G甲和G乙的甲乙两个物体叠放在一起,放在水平桌面上。
甲物体对乙物体的压力为N1,乙物体对水平桌面的压力为N2,水平桌面对乙物体的支持力为N3,则下列选项正确的是
A.G甲与N1是一对平衡力
B.G乙与N2大小相等
C.N2与N3是一对相互作用力
D.N3大小等于N1与N2大小之和
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.甲物体受到重力G甲和它对乙物体的压力为N1,这两个力分别作用在甲和乙上,大小相等、方向相同、作用在同一直线上,不是平衡力,故该选项错误;
B.乙物体对水平桌面的压力为N2等于甲、乙两物体的重力之和,即
N2=G甲+G乙
故该选项错误;
C.乙物体对水平桌面的压力为N2,水平桌面对乙物体的支持力为N3,这两个力分别作用在乙和水平桌面上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故该选项正确;
D.N3与N2是相互作用力,大小相等,即
N3=N2=G甲+G乙
甲物体对乙物体的压力为N1等于甲的重力即N1=G甲,故N3大小不等于N1与N2大小之和,故该选项错误。
故选C。
13.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。
14.如图所示,一个物体静止在固定的斜面上,受到重力G斜面对它的支持力F与摩擦力f的作用,下列说法正确的是()
A.重力G和支持力F是一对平衡力
B.物体不下滑,说明摩擦力f的大小大于重力G的大小
C.支持力F与摩擦力f的合力方向竖直向上
D.斜面受到物体的作用力的合力方向垂直于斜面
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.重力G和支持力F大小不相等,方向不相反,而且不共线,不满足二力平衡的条件,故A错误;
BC.物体在3个力作用下处于静止状态,合力为0,所以支持力F和静摩擦力f的合力一定与重力等值、反向、共线,所以摩擦力f小于重力G的大小,支持力F与摩擦力f的合力方向竖直向上,故B错误,C正确;
D.斜面受到物体的压力和摩擦力作用,这两个力的合力方向是竖直向下的,故D错误。
故选C。
15.关于弹力,下列说法中错误的是()
A.桌面受到水杯的压力,压力是弹力
B.放在桌面上的水杯受到的支持力是由于水杯发生弹性形变产生的
C.物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力
D.放在桌面上的水杯受到桌面对它的支持力与水杯受到的重力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
AC.物体由于发生弹性形变产生的力叫做弹力,平时所说的推力、拉力、压力、支持力等,都属于弹力;所以水杯对桌面的压力属于弹力,故A、C正确,都不符合题意;B.放在水平桌面上的水杯,受到的支持力是由于桌面发生微小形变而产生的,故B错误,符合题意;
D.水杯受到的重力和桌面对水杯的支持力符合二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故D 正确,不符合题意。
故选B。
16.如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体 A 相对于地面静止,物体 B 以 0.1m/s 的速度在物体 A 表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。
下列说法错误的是()
A .F 2 的功率为 0.6W
B .弹簧测力计读数为 9N
C .地面对物体 A 的摩擦力为 2N
D .如果增大 F 2,物体 A 可能向左运动
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】 A .由图知,水平使用滑轮组,对于物体B 来说n =2,拉力端移动速度
220.1m/s 0.2m/s v v ==⨯=物
拉力F 2做功功率
223N 0.2m/s 0.6W P F v ==⨯=
故A 正确,不符合题意;
B .不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,对于弹簧测力计来说是3股,所以弹簧测力计的示数
2333N 9N F F ==⨯=
故B 正确,不符合题意;
C .对于物体A ,受到的力:B 向左的摩擦力
2223N 6N B f F ==⨯=
向右的拉力F 1=4N ,因为A 静止,所以地面向右的摩擦力
B 16N 4N 2N f f F =-=-=地
故C 正确,不符合题意;
D .如果增大F 2,由于B 对A 压力的大小没变,接触面的粗糙程度没变,所以B 对A 的摩擦力不变,此时物体 A 相对于地面仍然静止,故D 错误,符合题意。
故选D 。
17.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。
18.如图吊灯静止挂在天花板下,下列哪一对力是平衡力()
A.线对灯的拉力和灯对线的拉力B.线对灯的拉力和灯受到的重力
C.灯对线的拉力和灯受到的重力D.线对天花板拉力和灯对线拉力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.线对灯的拉力和灯对线的拉力作用在不同的物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,故A不符合题意;
B.线对灯的拉力和灯受到的重力,大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B符合题意;
C.灯对线的拉力和灯受到的重力作用在不同的物体上,且方向不相反,不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.线对天花板拉力和灯对线拉力,作用在不同的物体上,且方向不相反,,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选B。
19.如图所示,木块A的质量为m1,一端与水平细绳相连,细绳的另一端挂着质量为m2(m2<m1)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 =21
m 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 -21m 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 。
20.甲、乙两个物体材料相同,甲的体积大于乙的体积,分两次在水平地面上用力推动它们,使它们一起做匀速直线运动,第一次如图1所示,第二次如图2所示,下列说法正确的是()
①图1中甲所受摩擦力大于图2中甲所受摩擦力
②F1大于F2
③F1小于F2
④图1中乙所受地面摩擦力大于图2中乙所受摩擦力
A.只有②④是正确的B.只有①④是正确的
C.只有①②④是正确的D.只有①③是正确的
【答案】B
【解析】
【详解】
②③由题意可知,两个物体与地面的接触面粗糙程度相同,同时,两物体以不同方式放置时,其对地面的总压力不变,所以把它们看作一个整体,整体所受摩擦力不变,由于“整体”都做匀速直线运动,所以摩擦力与推力是一对平衡力,则两次的推力F1等于F2,②③错误;①由题知,两次它们都做匀速直线运动,则图①中甲所受的摩擦力等于推力F1,而图②中推力F2等于甲、乙所受的摩擦力之和,所以图①中甲所受摩擦力较大,①正确;④图1中,把甲、乙看作一个整体,其受到向右的推力F1和地面向左的摩擦力,乙所受地面摩擦力等于F1,图2中,推力F2等于甲、乙所受的摩擦力之和,所以图1中乙所受地面摩擦力大于图2中乙所受摩擦力,④正确,故选B。