中考物理与力与运动的关系问题有关的压轴题附答案.docx
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中考物理与力与运动的关系问题有关的压轴题附答案
一、初中物理力与运动的关系问题
1.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。
2.一个物体放在水平桌面上,下列一对力中是平衡力的是( )
A.物体受到的重力和物体对水平桌面的压力
B.物体受到的重力和水平桌面对物体的支持力
C.物体受到的支持力和物体对水平桌面的压力
D.桌子受到的重力和物体对水平桌面的压力
【答案】B
【解析】
【分析】
物体处于静止或匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力;二力平衡条件是:
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,根据二力平衡力的条件进行判断。
【详解】
A.物体受到的重力和物体对水平桌面的压力,二者的方向是相同的,故A不符合题意;
B.物体受到的重力和水平桌面对物体的支持力,都是作用在同一物体上,并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,故B符合题意;
C.物体受到的支持力和物体对水平桌面的压力,尽管大小相等、方向相反、作用在同一直线上,但是它们是作用在两个不同的物体上的,故C不符合题意;
D.桌子受到的重力和物体对水平桌面的压力,二者方向相同,而且作用在不同的物体上,故D不符合题意。
故选B。
3.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。
4.下列说法中,不正确的是()
A.托里拆利实验精确测量出了大气压强的值
B.鞋底凹凸不平的花纹是为了增大有益摩擦
C.小轿车安全带是为了减小惯性而设计的
D.水坝上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大
【答案】C
【解析】
【分析】
(1)托里拆利实验最早测出了大气压的值;
(2)滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力;
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,只与物体的质量有关,而与物体是否受力、物体的运动状态无关;
(4)液体的压强随深度的增加而增加。
【详解】
A.托里拆利实验最先精确测量出了大气压强的值,故A正确,不符合题意;
B.鞋底凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B正确,不符合题意;
C.小轿车安全带是为了防止惯性带来的伤害,但不能减小惯性,故C错误,符合题意;
D.液体的压强随深度的增加而增加,越往下,深度越深,压强越大,因此水坝越往下越宽,故D正确,不符合题意。
故选C。
【点睛】
注意对惯性的理解,惯性即物体保持运动状态不变的性质,惯性大小只与质量有关,是物体最基本的属性之一,注意能用惯性解释生活中的现象。
5.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。
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,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.如图所示,将带钩的木块放在粗糙程度相同的水平桌面上,小明水平拉动木块,在木块加速运动过程中,以下说法中正确的是( )
A.木块受到的摩擦力逐渐增大
B.木块受到的摩擦力逐渐减小
C.绳对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对平衡力
D.绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【分析】
影响摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度,物体做加速运动,拉力大于摩擦力;绳对木块的拉力和木块对绳的拉力大小相等,方向相反,在同一条直线上,绳对木块的拉力作用在木块上,木块对绳的拉力作用在绳上,是作用力与反作用力。
【详解】
AB.木块放在粗糙程度相同的水平桌面上,压力一定,接触面的粗糙程度一定,摩擦力大小不变,故AB错误;
C.木块做加速运动,拉力大于摩擦力,故C错误;
D.绳对木块的拉力和木块对绳的拉力大小相等,方向相反,在同一条直线上,在不同的物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
10.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.
11.如图卫星沿椭圆轨道绕地球运行,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点,它在大气层外运行,假若卫星运动到远地点位置时所有外力消失,那么卫星将会( )
A.在远地点静止B.沿远地点切线方向做匀速直线运动
C.落回地球D.仍然会沿着原来的椭圆轨道匀速运行
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
卫星运动到远地点时,其速度不为零,方向是沿远地点切线的,所以当此时所有外力消失,卫星会保持原来的运动状态不变,即沿远地点切线方向做匀速直线运动,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12.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
到
时间段,电梯在做匀速直线运动
C.在
到
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
到
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
到
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。
13.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。
14.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。
15.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。
16.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。
17.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=
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=
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。
18.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5N
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
19.下列关于摩擦力的说法,正确的是
A.相互接触的物体一定会产生摩擦力
B.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C.发生相对运动的两个物体间一定会产生滑动摩擦力
D.一个物体对另一个物体产生摩擦力的作用,同时自身也受到摩擦力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.产生摩擦力的条件是:
物体表面要粗糙,两个物体要相互接触,物体间要发生相对运动或相对运动趋势;所以,两个物体相互接触不一定会产生摩擦力,故A错误;
B.摩擦力的方向一定与相对运动方向相反,可能与物体的运动方向相同,可能与物体的运动方向相反,故B错误;
C.滑动摩擦力产生的条件是相互接触、相互挤压、接触面粗糙并有相对运动,所以只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力,故C错误;
D.由于物体间力的作用是相互的,当一个物体对另一个物体有摩擦力作用时,它自身也会受摩擦力的作用,故D正确。
故选D。
20.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。
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