备战中考物理培优专题复习力与运动的关系问题练习题附详细答案.docx
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备战中考物理培优专题复习力与运动的关系问题练习题附详细答案
一、初中物理力与运动的关系问题
1.两个质量相同的钩码,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=
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.
2.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。
3.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。
4.以下说法正确的是( )
A.投篮时,篮球离手后继续飞向篮筐是因为篮球受推力的作用
B.手握水杯静止在空中,水杯只受重力、摩擦力这两个力的作用
C.太阳东升西落,说明无论以什么物体为参照物,它都是运动的
D.以卵击石,虽然卵破,但卵对石头的力与石头对卵的力大小相等
【答案】D
【解析】
【分析】
(1)惯性是物体本身具有的保持原来运动状态不变的性质;
(2)对有水的水杯进行受力分析即可解答;
(3)研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同;
(4)作用力和反作用力之间的关系是:
两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
【详解】
A.篮球离开手后由于惯性会继续在向上运动,故A错误;
B.手握水杯静止在空中,则受力平衡,分析可知竖直方向上,水杯受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力作用,此外水平方向上,手对杯子有压力,故B错误;
C.研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同,如果选择与太阳运动方向和速度都相同的物体为参照物,它就是静止的,故C错误;
D.以卵击石,鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力是一对相互作用的力,大小相等,方向相反,故D正确。
故选D。
5.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。
6.如图是足球运动员踢足球时的情景,下列说法正确的是( )
A.足球在空中飞行过程中,只受到空气阻力的作用
B.足球在空中飞行过程中,运动状态一定发生改变
C.脚踢球使球飞出去,说明力是物体运动的原因
D.足球在空中飞行过程中,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.足球在空中飞行的过程中,受到重力和空气阻力的作用,故A错误;
B.足球在空中运动过程中,受到竖直向下的重力与空气的阻力,这两个力不是平衡力,所以足球的运动状态一定发生改变,故B正确;
C.脚踢球,使球飞出去,说明力可以改变物体的运动状态,故C错误;
D.空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它将保持原来的运动状态,沿原来的方向做匀速直线运动,故D错误;故选B。
7.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。
8.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。
9.对如图所示的四个情景的说法正确的是( )
A.
鞋底上都要刻上深深的花纹是为了节约材料
B.
跳远运动员奋力助跑是为了增大自己的惯性
C.
“头球”改变足球运动方向,说明力可以改变物体的运动状态
D.
双杠运动员上杠前手涂抹镁粉是为了减小手和杠间的摩擦
【答案】C
【解析】
【分析】
增大摩擦力的方法:
增大压力、增大接触面的粗糙程度,用滑动代替滚动等;力的作用效果:
一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;惯性是物体保持原有状态不变的性质,大小只和物体的质量大小有关。
【详解】
A.鞋底上都要刻上深深的花纹是为了增大摩擦力,A错误;
B.跳远运动员奋力助跑是为了利用惯性,而不是增大惯性,惯性只与物体的质量有关,质量不变,惯性不变,B错误;
C.“头球”改变了足球运动方向,说明力可以改变物体的运动状态,C正确;
D.双杠运动员上杠前手涂抹镁粉是为了增大手和杠间的摩擦,D错误。
故选C。
【点睛】
关键是惯性的理解,惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态无关,与质量大小有关,且惯性不是力,不能说成:
受到惯性作用,而应该描述成:
具有惯性。
10.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=5N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.5N,0NB.0N,5NC.5N,5ND.5N,10N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
因为物重G=5N,所以A弹簧测力计受到向右5N的拉力,静止,向左受的拉力也是5N,示数也为5N.同理,B测力计两端受的力都是5N,示数也为5N.
故选C.
11.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F 1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,F 1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。
12.如图甲所示装置,其中心固定着一根竖直的杆,杆顶有一小球。
一开始小球和装置一起沿某一水平方向做匀速直线运动,某时刻装置突然停止,小球从杆上落下,刚离开杆时的俯视图如图乙所示,请由此判断装置是向哪个方向运动( )
A.西南B.东南C.东北D.西北
【答案】A
【解析】
【详解】
假设装置是向西南方向运动的,某时刻装置突然停止,小球由于惯性,还会继续向西南方向运动,这与图乙的运动相符合,所以该装置向西南方向运动符合题意,故选A。
13.下列说法中,正确的是()
A.人匀速竖直向上爬杆时,手握杆的压力越大,摩擦力就越大
B.皮带传动时,皮带与皮带轮之间的摩擦是有利的
C.推讲台推不动时,是因为推力小于地面作用在讲台上的摩擦力
D.人走路时,受到地面对人向后的滑动摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】
A.人匀速竖直向上爬杆时,处于平衡状态,受到重力和杆对这人向上的摩擦力,这两个力是大小相等的,重力不变,则摩擦力也不变,A错误;
B.皮带传动时,皮带与皮带轮之间的摩擦是有利的,有这个摩擦力,皮带才能传动,B正确;
C.推讲台推不动时,这时讲台处于静止状态,受平衡力的作用,推力等于地面作用在讲台上的摩擦力,C错误;
D.人走路时,人的鞋底相对于地面有向后的运动趋势,则受到的摩擦力方向向前,D错误。
14.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。
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.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。
17.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。
18.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。
19.如图所示在平直路面上向右匀速行驶的小车中,有一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端连接至放在小车底板上的木块,弹簧此时处于原长状态并保持水平。
下列判断正确的是()
A.若木块突然压缩弹簧,则小车一定在做加速运动
B.若木块受到向右的摩擦力,则小车一定在做加速运动
C.木块静止不动时,弹簧对木块的拉力和木块对弹簧的拉力是一对平衡力
D.当木块向前压缩弹簧时,木块的速度逐渐减小,说明木块的惯性在减小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.由题意知,原来小车向右做匀速直线运动,木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动,此时弹簧处于原长状态。
若木块突然压缩弹簧,说明小车在突然减速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会压缩弹簧,故A错误;
B.若木块受到向右的摩擦力,说明木块向左运动或有向左运动的趋势,则这种情况是由于小车突然加速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,从而造成木块向左运动或有向左运动的趋势,故B正确;
C..木块静止不动时,弹簧对木块的拉力和木块对弹簧的拉力是一对相互作用力,故C错误;
D.惯性是物体本身具有的属性,只与物体的质量有关,故D错误。
故选B。
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。
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