物理二模试题分类汇编力与运动的关系问题综合附详细答案.docx
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物理二模试题分类汇编力与运动的关系问题综合附详细答案
一、初中物理力与运动的关系问题
1.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。
2.一个上、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Fa,按图(b)所示放置时,匀速将物体拉动的水平力大小是Fb,则( )
A.Fa>Fb
B.Fa C.Fa=Fb 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。 3.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。 4.如图所示,将木块放在压缩了的弹簧旁,释放弹簧,木块沿水平地面向右运动,离开弹簧后,木块运动一段距离后停下来.下列说法正确的是() A.木块所受摩擦力使木块由静止开始运动 B.弹簧对木块的弹力使木块由静止开始运动 C.木块所受摩擦力不会改变木块的运动状态 D.木块最终停止运动是由于失去弹簧的弹力作用 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 是弹簧对木块的弹力使木块由静止开始运动而不是摩擦力;木块所受的摩擦力可以改变木块速度的大小,所以其运动状态可以被摩擦力改变;木块最后停止是由于摩擦力与弹力相等。 故选B。 5.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。 6.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. 7.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。 8.如图分别是加拿大北部寒冷多雪地带(甲)和杭州(乙)常见房屋照片对比,可以明显看到加拿大房屋屋顶结构比较陡。 屋面坡度对积雪的影响,当屋面坡度大到某一角度时,积雪就会在产生滑移或滑落,坡度越大滑落的雪越多。 据此屋顶屋面变陡时对积雪受力分析正确的是( ) A.积雪受力的情况均保持不变B.积雪受到沿斜面向下的摩擦力变小 C.积雪受到屋面支持力变大D.积雪受到沿斜面向下的下滑力变大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 ABC.屋顶上的积雪受到三个力的作用: 竖直向下的重力、垂直于屋顶的支持力、沿屋顶斜向上的摩擦力,积雪不动时,三个力是平衡的;当屋面坡度大到某一角度时,积雪就会在产生滑移或滑落,坡度越大滑落的雪越多,这表明坡度变化,引起了力的变化;重力大小是不变的,改变的是支持力和摩擦力,坡度越大,支持力越小,则压力越小,摩擦力会减小,A、B、C错误; D.积雪受到沿斜面向下的下滑力是重力、支持力、摩擦力的合力,合力变大,即下滑力变大,D正确。 故选D。 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。 10.两个质量相同的钩码,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. 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,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。 13.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。 14.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。 15.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。 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.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 18.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。 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。
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