物理一模试题分类汇编力与运动的关系问题综合含答案.docx
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物理一模试题分类汇编力与运动的关系问题综合含答案
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。
3.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.
4.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.
5.踢足球是广大青少年喜爱的运动,下列与踢球有关的说法正确的是( )
A.踢球时,脚对球施加了力,球对脚没有力的作用
B.只要脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同
C.踢出去的球在空中运动的过程中,没有受到任何力的作用
D.守门员使球停下来的过程中,力改变了球的运动状态
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.物体间力的作用是相互的,所以踢球时,脚对球施加了力,球对脚也施加力的作用,选项A说法错误;
B.力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关,脚对球施加的力大小相同,其作用效果不一定相同,选项B说法错误;
C.踢出去的球在空中运动的过程中,受到重力的作用,选项C说法错误;
D.守门员使球停下来的过程中,速度大小发生了改变,故力改变了球的运动状态,选项D说法正确。
故选D。
6.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。
7.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。
8.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。
9.水平面上叠放着A,B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是()
A.A对B的摩擦力为10N,向右
B.B对地面的摩擦力为4N,向左
C.A受到摩擦力为4N,向左
D.地面对B的摩擦力为6N,向左
【答案】A
【解析】
【详解】
A.由于物体间力的作用是相互的,A受到B的摩擦力水平向左,大小是10N,则B上表面受到A的摩擦力水平向右,大小是10N,故A正确;
C.A相对于B保持静止状态,水平方向上A受到拉力F1和摩擦力作用,摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力F1是10N,A受到B的摩擦力是10N,故C错误;
D.物体B进行匀速直线运动,水平方向上受到A对B水平向右的摩擦力、地面对B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2,这三个力是平衡力,所以,地面对B水平向左的摩擦力与水平向左的拉力F2之和等于A对B水平向右的摩擦力,即B下表面受到地面的摩擦力大小为10N-6N=4N,方向向左,故D错误;
B.因为物体间力的作用是相互的,B对地面的摩擦力与地面对B的摩擦力大小相等,方向相反,即B对地面的摩擦力为4N,方向向右,故B错误。
故选A。
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.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。
13.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。
14.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。
15.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。
16.如图所示,木块A的质量为m1,一端与水平细绳相连,细绳的另一端挂着质量为m2(m2<m1)的钩码B,木块A恰好在桌面上匀速运动。
若在A上再加一个质量为m的砝码,同时在B下再挂上一个质量为m的钩码,木块的速度将( )(接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力成正比)
A.不变B.变快
C.变慢D.由m1、m2、m的大小关系而决定
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
物体A受到钩码的拉力和桌面的摩擦力做匀速运动,所以钩码对物体的拉力与桌面对物体的摩擦力是一对平衡力。
根据二力平衡的条件可知两者大小相等,即
F=f
物体对桌面的压力等于物体A的重力,即
F压=GA=m1g
物体A受到的拉力
F=GB=m2g
由于接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力成正比,则摩擦力
f=kF压=km1g
km1g=m2g
k=
在A上再加一个质量为m的砝码,此时压力的大小
F压1=GA+mg=(m1+m)g
摩擦力的大小
f′=k(m1+m)g=
(m1+m)g
在B下再挂上一个质量为m的钩码,拉力的大小
F′=(m2+m)g
F′-f′=f′=(m2+m)g-
(m1+m)g=
(m2+m)g-
(m1+m)g=
由于
m2<m1
所以
F′-f′=
>0
F′>f′
木块做加速运动,木块的速度将变大。
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,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.中央电视台《是真的吗》某期节目中,有这样一个实验:
将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒,绳子上端系一个金属球,下端与装有皮球的网袋连接。
转动空心圆筒,使金属球转动(如图)。
随着转速加大,网袋由静止开始向上运动。
下列判断正确的是()
A.金属球转动速度越大,惯性越大
B.金属球转动过程中,运动状态保持不变
C.网袋静止时,它对绳子的拉力和绳子对它的拉力是一对平衡力
D.网袋开始向上运动,说明所受到的拉力大于它的重力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.惯性大小只与物体的质量有关,而与速度无关,故A错误;
B.金属球作圆周运动,方向不断改变,所以运动状态改变,故B错误;
C.网袋对绳子的拉力和绳子对它的拉力是一对相互作用力,故C错误;
D.网袋由静止向上运动,合力向上,所以拉力大于重力,故D正确。
故选D。
20.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。
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