培优力与运动的关系问题辅导专题训练及答案.docx
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培优力与运动的关系问题辅导专题训练及答案
一、初中物理力与运动的关系问题
1.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。
2.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。
3.一个上、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。 4.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。 5.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。 6.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。 7.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。 8.下列有关惯性的说法正确的是() A.拍打衣服灰尘脱落,是由于灰尘有惯性 B.小明没有推动静止的汽车是由于汽车没有惯性 C.跳远运动员助跑后起跳是为了增大惯性 D.飞行的子弹穿入木头后静止,它的惯性消失了 【答案】A 【解析】 【分析】 物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大。 【详解】 A.拍打衣服时,衣服运动,灰尘由于惯性还保持原来的静止状态,因此会从衣服上脱落,故A正确; B.小明没有推动静止的汽车,是因为推力等于摩擦力,汽车由于惯性仍然保持原来的静止状态,故B错误; C.跳远运动员起跳前助跑使人获得了很大的速度,起跳后由于惯性,人在空中仍然保持原来的运动状态,惯性与速度无关,故C错误; D.高速飞行的子弹穿入木头后静止,子弹仍具有惯性,任何物体都具有惯性,故D错误。 故选A。 【点睛】 通过不同的选项考查了学生对惯性知识的理解,一定要知道惯性是物体本身的一种性质,任何物体任何情况都有惯性,其大小只与物体的质量有关。 9.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。 10.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。 11.如图所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球。 容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态。 当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参照物)( ) A.铁球和乒乓球都向左B.铁球向右,乒乓球向左 C.铁球向左,乒乓球向右D.铁球和乒乓球都向右 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 当容器随小车突然向右运动时,铁球由于惯性要保持原来状态,故相对小车向左运动;当容器随小车突然向右运动时,容器中的水也有惯性,故也有相对小车向左运动的趋势,水的密度大于整个乒乓球的密度,故把乒乓球挤向右,故乒乓球故相对小车向右运动。 综上所述: ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。 12.如图所示,是南开中学教师运动会的“同心鼓”项目,这个项目要求老师们同时用力拉着鼓四周的绳子,通过有节奏的收、放绳子使鼓起伏,让球在鼓面上跳动。 下列说法正确的是( ) A.球在上升过程中所受合力不为零,合力方向竖直向下 B.球上升到最高点,此时速度为零,受平衡力 C.球与鼓面撞击后向上运动,是因为球受到惯性 D.鼓悬空保持静止时,因受到多个不同方向的拉力,合力不为零 【答案】A 【解析】 【详解】 A.球在上升过程中所受合力不为零,合力方向竖直向下,A正确; B.球上升到最高点,此时速度为零,受重力的作用,不是平衡力,B错误; C.惯性是物体本身所具有的属性,不能说球受到惯性,球与鼓面撞击后向上运动,是因为球由于惯性还会继续向上运动,C错误; D.鼓悬空保持静止时,这时处于平衡状态,受到多个不同方向的拉力,合力为零,D错误。 13.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。 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.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。 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.F2的功率为0.6WB.弹簧测力计读数为9N C.地面对物体A的摩擦力为2ND.如果增大F2,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 拉力F2做功功率 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 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 向右的拉力F1=4N,因为A静止,所以地面向右的摩擦力 故C正确,不符合题意; D.如果增大F2,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.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,物体G静止在粗糙的水平地面上,用水平向左的拉力F去拉物体。 第一次F1=10N,物体未被拉动;第二次F2=15N,物体恰好能向左做匀速直线运动;第三次F3=20N,物体向左运动。 下列说法正确的是() A.第一次物体不受摩擦力作用 B.第二次物体受到的摩擦力大小为15N C.第三次物体受到的摩擦力方向一向左 D.第三次物体受到的摩擦力大小为20N 【答案】B 【解析】 【分析】 掌握产生摩擦力的条件: 要产生摩擦力,相互接触的物体间要发生相对运动或相对运动的趋势;物体如果在水平拉力的作用下匀速直线运动,不论速度大还是小,摩擦力和拉力都是二力平衡,拉力是多大,摩擦力就是多大;如果其他条件不变,只是增大拉力,物体的运动状态就变了,不是匀速直线运动了,但摩擦力的大小还是不变的。 同一直线上的两个力,如果方向相反,其合力大小为二力之差,方向与较大的力的方向相同,如果二力大小相等,合力大小就为零。 【详解】 A.当F1=10N时,物体未被拉动,在水平方向由二力平衡知拉力等于摩檫力即 f=F=10N 故A错误; B.用大小为15N的力水平向左拉物体,物体向左做匀速直线运动,物体发生了相对运动,此时属于滑动摩檫力,故 f=F=15N 故B正确; C.摩檫力方向与物体的相对运动方向或相对运动趋势方向相反,物块相对与地面是向左运动的,所以地面对物块的摩檫力方向向右,故C错误; D.当拉力是20N,因为影响滑动摩檫力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度没有发生变化,因此当把拉力F增大为20N时,则物体受到的摩擦力仍为15N,故D错误。 故选B。 【点睛】 本题考查摩擦力产生的条件,物体之间有相对运动或有运动趋势;根据物体的状态可判断物体的受力情况。 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。
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