中考物理力与运动的关系问题提高练习题压轴题训练及详细答案.docx
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中考物理力与运动的关系问题提高练习题压轴题训练及详细答案
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.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.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.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
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。
6.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=2s时,物体处于静止状态,摩擦力是0
B.当t=3s时,物体受到的摩擦力是7N
C.4~6s内,拉力F做的功是20J
D.2~4s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=2s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=3s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.4﹣6s内,拉力的大小为5N,物体通过的距离为4m,拉力F做的功是20J,故C正确;
D.2﹣4s内,物体的速度是不断变大的,机械能增加,故D错;
应选C.
7.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
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
绳子拉力对物体A做的功为
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
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
故D正确。
故选D。
8.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.
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,小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,她受到的力有()
A.重力、支持力和斜向上的摩擦力B.重力、支持力和水平向右的摩擦力
C.重力、支持力和水平向左的摩擦力D.只受重力和支持力
【答案】D
【解析】
【详解】
由于小红匀速向上运动,受力平衡,在竖直方向上受到重力和支持力的作用,在竖直方向上受力平衡,假设在斜向上的方向受到摩擦力作用,那么受力不平衡,不会匀速运动;同理,假设受到水平向右的摩擦力或者水平向左的摩擦力,都不会匀速运动,这与题意不符合,所以小红受到的力只有重力和支持力。
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.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。
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,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.如图1所示,水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。
物块(体积忽略不计)在F=2N的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。
图2为物块运动的
图像,下列说法正确的是()
A.区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度大
B.物块在区域①路面上所受的摩擦力等于2N
C.拉力在区域①中做的功比区域②的小
D.区域③的长度大于区城②的长度
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由图知,物块运动时,在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力的作用;物体在0~2s内做加速运动,此时的拉力要大于摩擦力;在2s~3s内做匀速运动,则拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相同,此时摩擦力等于20N;滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力大小不变,由于拉力大小一直不变,所以区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度小,而且物块在区域①路面上所受的摩擦力小于2N
,故AB错误;
C.由图可知,物体在0~2s内图象与2s~3s内图象与坐标轴围成的面积相同,则这两段时间内通过的路程是相同的;由于拉力相同,距离也相同,则根据
可知,拉力在区域①中做的功和区域②中所做的功是相同的,故C错误;
D.由图可知,物体在2s~3s内图象与坐标轴围成的面积要小于物体在3s~6s内图象与坐标轴围成的面积,即区域③的长度大于区域②的长度,故D正确。
故选D。
16.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。
17.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。
18.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。
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。
20.如图,在粗糙的水平面上叠放着甲、乙两个普通的长方体木块,甲木块用一根细绳拴在左边固定的竖直板上,现在用力把乙木块从右端匀速地抽出来,所用的力F=15N,则甲、乙两个木块所受到的摩擦力是( )
A.甲为零,乙受到向左的15N的力
B.甲受到向右小于15N的力
C.甲受到向右15N的力
D.甲、乙均受力15N,甲受向右的力,乙受向左的力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
由题干中木块乙向右端匀速运动可以得知,木块乙处于平衡状态,故受平衡力的作用,其中在水平方向受拉力F和甲对其向左的摩擦力作用,根据二力平衡的条件可以判断,乙木块受到的摩擦力为15牛,包含地面和甲对乙的摩擦力,这两个摩擦力都小于15N,方向水平向左.甲和乙间的摩擦力为相互作用力,所以甲受到向右小于15N的力,故B正确.
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