近5年全国各地合格性考试(学业水平测试)真题专题汇编
专题2 相互作用与运动规律
考点
滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力
形变、弹性、胡克定律
矢量和标量
力的合成与分解
共点力平衡
牛顿运动定律及其应用
超重和失重
11. (2019.6·广东)如图所示,一个重为20N的物体放在水平地面上,当它受到水平向左的拉力作用时,处于静止状态.已经物体与地面间的动摩擦因数为0.25,则物体受到的摩擦力
A. 大小为4N,方向水平向左
B. 大小为4N,方向水平向右
C. 大小为5N,方向水平向左
D. 大小为5N,方向水平向右
【答案】B
【解析】
【详解】由于物体处于静止状态,放在水平地面上的物体在水平方向受到向左的拉力和向右的静摩擦力,它们大小相等,方向相反,即物体受到的静摩擦力的大小,故选项B正确,A、C、D错误.
34. (2019.6·广东)如图所示,木块M被水平力F压在竖直墙壁上,保持静止状态.关于物体受到墙壁的静摩擦力,下列说法正确的是
A. 因为木块静止,所以静摩擦力为零
B. 因为木块有下滑的趋势,所以静摩擦力的方向竖直向下
C. 如果增大F,静摩擦力将增大
D. 如果增大F,静摩擦力仍保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】对物体受力分析,受推力、重力,受墙壁对其垂直向外的支持力,由于物体保持静止,处于平衡状态,合力为零,故有竖直向上的静摩擦力,根据平衡条件有,即静摩擦力与重力平衡,与推力无关,故选项D正确,A、B、C错误.
5. (2017·河南)如图所示,用劲度系数为1000N/m的轻质弹簧竖直悬挂一重物,重物静止时,弹簧的伸长量为2cm,则弹簧对重物的拉力
A. 大小为2000N,方向竖直向上 B. 大小为2000N,方向竖直向下
C. 大小为20N,方向竖直向上 D. 大小为20N, 方向竖直向下
【答案】C
【解析】
【详解】根据胡克定律得:,因重物处于平衡状态,即弹簧的弹力与重力平衡,则弹力的方向竖直上,故选C.
【点睛】根据胡克定律即可求出弹力的大小,根据平衡条件即可分析出弹力的方向.
19. (2017·河南)如图所示,在探究摩擦力的实验中,测力计与水平桌面平行,拉力从零逐渐增大,拉力为8N时,木块不动;拉力为12N时,木块恰好被拉动;木块匀速运动时拉力为10N。木块与桌面间的滑动摩擦力f为_________________N,最大静摩擦力fm为_________________N。
【答案】 (1). 10N (2). 12N
【解析】
【详解】[1][2] 木块匀速运动时拉力为10N,说明滑动摩擦力为10N;拉力为12N时,木块恰好被拉动,说明最大静摩擦力为12N。
4. (2018·江苏)下列关于重力的说法正确的是( )
A. 重力的方向不一定竖直向下
B. 重力是由于物体受到地球的吸引而产生的
C. 所有物体的重心都在物体上
D. 只有静止的物体才受到重力
【答案】B
【解析】
【详解】重力是由于地球的吸引而产生的,重力的大小与运动状态无关,其方向总是竖直向下的,重心是重力的作用点,可能在物体之上也可能在物体之外,故ACD错误,B正确.
故选B.
7. (2015·陕西)如图所示,小孩用水平推力推放置在水平面上的箱子,第一次轻推,没有推动;小孩用更大的力推,箱子还是不动.关于箱子所受摩擦力的大小,下列说法正确的是
A. 所受摩擦力为0 B. 所受摩擦力不变
C. 所受摩擦力变大 D. 所受摩擦力变小
【答案】C
【解析】试题分析:因木箱没动,处于平衡状态,则所受的推力等于地面对木箱的静摩擦力,当推力增加时,木箱所受的静摩擦力变大,故选C.
考点:物体的平衡;静摩擦力.
4. (2019.12·河北)关于物体所受的重力,下列说法正确的是
A. 物体的重心一定在物体上
B. 放在斜面上的物体所受重力的方向与斜面垂直
C. 同一地点,物体所受重力与其质量成正比
D. 抛出后的铅球在空中飞行时不受重力作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.重心可以不在物体上,比如空心球体,A错误;
B.所有物体受到重力方向竖直向下,故B错误;
C.由G=mg可知,同一地点g相同,故受到的重力与质量成正比,C正确;
D.地球附近的所有物体都受重力作用,D错误;
故选C。
28. (2019.12·河北)(多选)如图所示,某人用水平线用的力推水平地面上的沙发,推力逐渐增大,沙发始终静止,在此过程中,下列说法正确的是
A. 沙发受到三个力作用
B. 地面对沙发的摩擦力水平向左
C. 地面对沙发的摩擦力始终不变
D. 地面对沙发的摩擦力逐渐增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.沙发受到重力、支持力、推力、摩擦力四个力,故A错误;
BCD.推力水平向右且逐渐增大,由水平方向合力为0可知,摩擦力水平向左,且逐渐增大,BD正确,C错误;
故选BD。
3.(2020·北京)2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器在月球背面软着陆,这是人类制造的探测器第一次登陆月球背面.如图所示,当着陆后的“嫦娥四号”探测器静止在月球表面时,下列说法正确的是( )
A. 探测器对月球表面的压力大于月球表面对探测器的支持力
B. 探测器对月球表面的压力小于月球表面对探测器的支持力
C. 探测器对月球表面的压力与月球表面对探测器的支持力大小相等
D. 探测器对月球表面的压力与月球表面对探测器的支持力方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】探测器对月球表面的压力与月球表面对探测器的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,是相互作用力和反作用力;故ABD错误,C正确。
8.(2015·陕西)如图所示,有人用一簇气球通过绳使一座小屋成功升空.成为“会飞的小屋”.下列说法正确的是( )
A. 小屋受到绳的拉力和小屋对绳的拉力是一对作用力和反作用力
B. 小屋受到绳的拉力和小屋所受重力是一对作用力和反作用力
C. 小屋对绳的拉力和小屋所受重力是一对作用力和反作用力
D. 小屋对绳拉力和小屋所受重力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
A、小屋受到绳的拉力和小屋对绳的拉力是一对作用力和反作用力,故A正确;
B、小屋受到绳的拉力和小屋所受重力的受力物体都是小屋,不是作用力和反作用力,故B错误;
CD、小屋对绳的拉力的施力物体是小屋,受力物体是绳子,小屋所受重力的施力物体是地球,受力物体是小屋,不是作用力和反作用力,也不是平衡力,故CD错误;
故选A.
【点睛】一对平衡力与“作用力与反作用力“的共同的特点:二力都是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.;一对平衡力与“作用力与反作用力“的区别:作用力与反作用力描述的是两个物体间相互作用的规律,二力平衡描述的是一个物体在二力作用下处在平衡状态.
3. (2017·安徽)如图所示,物体静止在固定的斜面上,下列说法正确的是
A. 物体对斜面的压力等于物体所受的重力
B. 斜面对物体的摩擦力等于物体所受的重力
C. 物体所受的重力与斜面对物体的支持力是一对平衡力
D. 斜面对物体的支持力和物体对斜面的压力是一对作用力与反作用力
【答案】D
【解析】物体对斜面的压力大小等于重力沿垂直斜面方向上的分力,不等于重力,物体受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力,不等于重力,所以物体受到的重力和斜面对物体的作用力(支持力和摩擦力的合力)与重力是一对平衡力,ABC错误;斜面对物体的支持力和物体对斜面的压力是一对作用力与反作用力,D正确.
4. (2017·河南)在某同学用手向上提起一桶水的过程中, 下列说法正确的是
A. 手对桶先有作用力,然后桶对手才有反作用力
B. 手对桶的作用力与桶对手的反作用力方向相同
C. 手对桶的作用力大于桶对手的反作用力
D. 手对桶的作用力与桶对手的反作用力大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失,故ABC错误,D正确;故选D.
【点睛】作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,且同时产生、同时变化、同时消失,作用在不同的物体上.
8. (2017·河南)在某同学用手向上提起一桶水的过程中, 下列说法正确的是
A. 手对桶先有作用力,然后桶对手才有反作用力
B. 手对桶的作用力与桶对手的反作用力方向相同
C. 手对桶的作用力大于桶对手的反作用力
D. 手对桶的作用力与桶对手的反作用力大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失,故ABC错误,D正确;故选D.
【点睛】作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,且同时产生、同时变化、同时消失,作用在不同的物体上.
37. (2019.6·广东)如图所示,大小不同的两块砖M、N叠放在一起,同时从空中自由下落.在下落过程中,忽略空气阻力.下列说法正确的是
A. M对N的压力等于M受到的重力
B. M对N的压力大于M受到的重力
C. N对M的支持力大于M受到的重力
D. N对M的支持力等于零
【答案】D
【解析】
【详解】两块砖、同时从空中自由下落,两者处于完全失重状态,所以对的支持力等于零,即对的压力等于零,故选项D正确,A、B、C错误.
3. (2019·北京)2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器在月球背面软着陆,这是人类制造的探测器第一次登陆月球背面.如图所示,当着陆后的“嫦娥四号”探测器静止在月球表面时,下列说法正确的是( )
A. 探测器对月球表面的压力大于月球表面对探测器的支持力
B. 探测器对月球表面的压力小于月球表面对探测器的支持力
C. 探测器对月球表面的压力与月球表面对探测器的支持力大小相等
D. 探测器对月球表面的压力与月球表面对探测器的支持力方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】探测器对月球表面的压力与月球表面对探测器的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,是相互作用力和反作用力;故ABD错误,C正确。
6. (2019.6·福建)花样滑冰“双人滑”表演开始时,男、女生互推一下由静止开始向相反方向滑去,互推时男、女生之间的相互作用力( )
A. 大小相等,方向相反 B. 大小相等,方向相同
C. 大小不等,方向相反 D. 大小不等,方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】在推的过程中,男运动员推女运动员的力与女运动员推男运动员的力是两个运动员之间的相互作用力,由牛顿第三定律可知,男、女生之间的相互作用力总是大小相等、方向相反的。
故A正确,BCD错误。
故选A。
7. (2019.6·福建)如图所示,小明用水平力F推静止在水平面上的物体,物体仍静止,则推力F大小( )
A. 大于物体所受地面的静摩擦力 B. 等于物体所受地面的静摩擦力
C. 大于物体所受地面的滑动摩擦力 D. 等于物体所受地面的滑动摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】物体始终静止,物体受到的合外力始终为0,物体相对于地面有向右运动的趋势,受到水平向左的静摩擦力,静摩擦力和推力大小相等,故ACD错误,B正确。
故选B。
7. (2019·福建)研究发现,行星“C-581”可能适合人类居住.该行星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的3倍,若地球上的人移居到该行星后,则人的
A. 质量约为地球上的倍 B. 质量约为地球上的3倍
C. 重力约为地球上的倍 D. 重力约为地球上的3倍
【答案】D
【解析】
【详解】AB.质量是物体本身的一种属性,不随着位置的变化而变化,故质量不变,故AB项错误;
CD.根据重力和质量的关系可得G=mg,该行星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的3倍,则人的重力约为地球上的3倍,故C项错误,D项正确.
8. (2019·福建)硬气功演员表演“徒手劈砖”的节目,在劈砖的过程中,手对砖头的作用力与砖头对手的作用力
A. 大小相等,方向相同 B. 大小相等,方向相反
C. 大小不等,方向相同 D. 大小不等,方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】根据牛顿第三定律知,作用力和反作用力总是大小相等,方向相反且作用在同一条直线上;手对砖的作用力和砖对手的作用力属于是作用力和反作用力,大小相等,方向相反.
A.大小相等,方向相同,与分析不符,故A项错误;
B.大小相等,方向相反,与分析相符,故B项正确;
C.大小不等,方向相同,与分析不符,故C项错误;
D.大小不等,方向相反,与分析不符,故D项错误.
4. (2020.12·河北)如图所示,嫦娥四号”探测器成功降落在月球表面上,当探测器静止时,探测器对月球表面的压力( )
A. 就是月球对探测器的万有引力
B. 与月球表面对探测器的支持力方向相同
C. 与月球表面对探测器的支持力是一对相互平衡的力
D. 与月球表面对探测器的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】当探测器静止时,探测器受到的支持力与重力大小相等,方向相反;探测器对月球表面的压力与火箭受到的支持力是相互作用力,大小相等,方向相反,而压力不是万有引力,万有引力作用在火箭上,压力作用在月球上,故选D。
8. (2020·陕西)如图所示,质量为1kg的物体在3N的水平拉力F作用下,向右做直线运动。物体与水平面的动摩擦因数为0.2,g取10m/s2,则物体所受摩擦力大小是( )
A. 0.2N B. 2N C. 0.6N D. 3N
【答案】B
【解析】
【详解】物体所受摩擦力大小为
故选B。
9. (2020·陕西)如图所示,轻质弹簧上端固定,下端悬挂10N的重物,该弹簧的劲度系数为100N/m。重物处于静止时弹簧的形变量是( )
A. 0.1cm B. 1cm C. 10cm D. 100cm
【答案】C
【解析】
【详解】根据胡克定律可得重物处于静止时弹簧的形变量是
故选C。
10. (2020·陕西)关于两物体间的作用力和反作用力,下列说法正确的是( )
A. 它们是一对平衡力
B. 它们的产生有先后之分
C. 它们只能存在于静止的物体之间
D. 它们总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】作用力反作用力大小相等、方向相反作用在同一直线上,同时产生、同时消失,且性质相同,可以作用在静止的物体上,也可以作用在运动的物体上。
故选D。
(2020.1·浙江)如图所示,一对父子掰手腕,父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为,儿子对父亲的力记为,则( )
A. B. 和大小相等
C. 先于产生 D. 后于产生
【答案】B
【解析】
【详解】父亲对儿子的力和儿子对父亲的力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律可知这两个力等大反向,同生同灭,故B正确,ACD错误。
故选B.
(2021.7·云南)端午节是我国的传统节日,这一天很多地方都会举行龙舟比赛。人在划龙舟时,桨向后推水,水就向前推桨,将龙舟向前推进。关于桨对水的力和水对桨的力,下列说法正确的是( )
A. 大小相等
B. 先有桨对水的力,后有水对桨的力
C. 是一对平衡力
D. 桨对水的力和水对桨的力是两种不同性质的力
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】桨对水的力和水对桨的力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律可知,两力等大反向,作用在同一直线上,同时产生,同时消失,性质相同,故A正确,BCD错误。
故选A。
14. (2020.1·福建)我国在交通领域中运用磁技术取得了重大突破,目前已研制出高速磁悬浮列车。如图所示为某种磁悬浮列车的原理图,轨道P的磁场与车体Q的磁场之间产生排斥力使车体悬浮。已知P对Q的排斥力为,Q对P的排斥力为,则( )
A. 大于 B. 小于
C. 和是一对平衡力 D. 和是一对作用力与反作用力
【答案】D
【解析】
【详解】P对Q排斥力与Q对P的排斥力为是一对作用力与反作用力,总是等大反向,即等于。
故选D。
10. (2017.6·广东)如图所示,皮箱在大小为方向斜向上的拉力F的作用下,沿水平地面做匀速直线运动,则物体与地面间的摩擦力为( )
A. 等于零 B. 等于 C. 小于 D. 大于
【答案】C
【解析】
【详解】对物体受力分析,受拉力、重力、支持力、摩擦力,如图所示:
物体匀速运动,受力平衡,物体受拉力、重力、支持力和滑动摩擦力四个力作用,根据平衡条件:
故摩擦力大小小于10N,故C正确,ABD错误;
故选C。
34. (2017.6·广东)如图所示,在水平压力F作用下,重为G的物体紧靠着竖直墙壁保持静止.关于物体此时受到的摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 摩擦力的大小小于G
B. 摩擦力的大小大于G
C. 摩擦力的方向水平向右
D. 摩擦力的方向竖直向上
【答案】D
【解析】
【详解】物体保持静止状态,在竖直方向受重力和墙对物体的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,故选项D正确.
点睛:物体处于静止状态,则物体受平衡力作用,分别从竖直方向和水平方向对其进行受力分析:在水平方向,受压力和墙的支持力,在竖直方向受重力,不下滑,则受墙对它竖直向上的摩擦力.
2. (2018·江苏)冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒.如图所示,比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,受到的滑动摩擦力为f,则冰道被擦刷后( )
A. μ和f都增大 B. μ和f都减小
C. μ增大,f减小 D. μ减小,f增大
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,冰壶被推出后做减速运动,运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远,说明冰壶所受阻力更小,即动摩擦因数更小,摩擦力也更小,故B正确.
8. (2018.7·宁夏)关于物体的重心,下列说法中正确的是( )
A. 重心就是物体上最重的一点
B. 用细线将物体悬挂起来,静止时重心一定在悬线所在直线上
C. 重心是物体所受重力的作用点,故重心一定在物体上
D. 形状规则的物体的重心,一定在它的几何中心
【答案】B
【解析】
【详解】A.重力是由于地球吸引而产生的力,均匀作用在物体上,故重心并不是物体上最重的点,是各个部分受重力的等效作用点.故A错误;
B. 由二力的平衡可知用线悬挂的物体静止时,悬线方向一定通过物体的重心,则B正确;
C.物体的重心可以不在物体上,可能在物体的外部,选项C错误;
D. 形状规则且质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心,选项D错误.
9. (2018.7·宁夏)一根轻质弹簧原长10cm,悬挂钩码静止后,弹簧长度变为12cm.已知该弹簧的劲度系数为0.5N/cm,则钩码重为( )
A. 11N B. 6N C. 5N D. 1N
【答案】D
【解析】
【详解】钩码受重力和弹力而平衡,根据平衡条件,有:F=G;根据胡克定律,有:F=kx=0.5N/cm×2cm=1N;故G=1N;
A. 11N,与结论不相符,选项A错误;
B. 6N,与结论不相符,选项B错误;
C. 5N,与结论不相符,选项C错误;
D. 1N,与结论相符,选项D正确;
11. (2018.7·宁夏)下列说法中正确的是
A. 相互压紧的两物体间有弹力作用也一定有摩擦力作用
B. 相对运动的物体间总有摩擦力的作用
C. 只有相互压紧且发生相对运动的物体间才有摩擦力的作用
D. 只有相互压紧且发生相对运动或有相对运动趋势、不光滑的物体间才有摩擦力的作用
【答案】D
【解析】
【详解】根据摩擦力产生条件:接触面粗糙;相互接触挤压;有相对运动或相对运动趋势,故可知,选项D正确,选项ABC错误.
【点睛】解决本题的关键掌握摩擦力产生的条件:接触面粗糙;相互接触挤压;有相对运动或相对运动趋势.
14. (2018.7·宁夏)一个人站在水平地面上处于静止状态,下列说法正确的是()
A. 人受的重力和人对地面的压力是一对平衡力
B. 人受的支持力和人对地面的压力是一对作用力和反作用力
C. 人受的支持力和人对地面的压力是一对平衡力
D. 人受的重力和人对地面的压力是一对作用力和反作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A. 人受的重力作用在人身上,人对地面的压力作用在地面上,不是一对平衡力,选项A错误;
B. 人受的支持力和人对地面的压力是一对作用力和反作用力,选项B正确;
C. 人受的支持力和人对地面的压力作用在两个物体上,是一对作用力和反作用力,选项C错误;
D. 人受的重力和人对地面的压力不是相同性质的力,不是一对作用力和反作用力,选项D错误;
4. (2020.7·青海)关于作用力与反作用力,下列说法正确的是 ( )
A. 先有作用力和然后才产生反作用力
B. 作用力与反作用力的合力为零
C. 作用力与反作用力大小相等、方向相反
D. 作用力与反作用力作用在同一个物体上
【答案】C
【解析】
【详解】AC.作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,总是同时产生、同时变化、同时消失,故A错误,C正确;
BD.作用力与反作用力是作用在两个物体上,不能求合力,故选项BD错误.
故选C。
点睛:由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失.
10.(2015·山东)弹簧的弹力F与弹簧伸长量x的关系如图所示,该弹簧的劲度系数为( )
A.0.4 N/m B.4 N/m C.40 N/m D.400 N/m
【答案】D
【解析】根据F=kx知,图线的斜率表示劲度系数,则k=。
6. (2016·云南)静止在斜面上的物体如图所示,受到的作用力有( )
A. 重力、支持力
B. 重力、支持力、摩擦力
C. 重力、压力、摩擦力
D. 重力、压力、支持力、摩擦力
【答案】B
【解析】物体分别受到重力,斜面对物体的支持力和摩擦力,三力平衡.答案选B.
6. (2017·安徽)如图所示,三根轻绳 OA、OB、OC 共同悬挂一小球并处于静止状态,其中 OA是水平的,A 端、B 端固定,则拉力最大的绳
A. 必定是 OA
B. 必定是 OB
C. 必定是 OC
D. 可能是 OA,也可能是 OC
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】设小球的重力为G,对O点受力分析,如图所示,设OC与竖直方向的夹角为θ,且,根据矢量三角形可知
故OB绳的拉力最大;
故选B.
6. (2017·河南)不计空气的作用,小球沿固定光滑斜面下滑的过程中受到的作用力共有( )
A. 一个 B. 两个 C. 三个 D. 四个
【答案】B
【解析】
【详解】地球表面的一切物体都受到重力;物体与斜面之间相互挤压,故一定受到支持力;光滑表示没有摩擦力;故物体只受重力和支持力,即受两个力作用,故B正确,ACD错误。
故选B。
11. (2018·江苏)一种测定风作用力仪器原理如图所示,它的细长金属丝一端固定于悬点 O ,另一端悬挂着一个质量为 m 金属球.无风时,金属丝自然下垂,当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝将偏离竖直方向一定角度θ,风力越大,偏角越大.下列关于风力 F 与偏角θ小球质量 m 之间的关系式正确的是( )
A. F = mgsinθ
B. F = mgcosθ
C. F = mgtanθ
D. F = mgcotθ
【答案】C
【解析】
【详解】对小球受力分析,受到重力、拉力和风力,将拉力和风力合成,合力与重力平衡,如图
由几何关系,得到F=mgtanθ
故选C.
【点睛】对小球受力分析,然后根据共点力平衡条件运用合成法,由几何关系求解出分力.
12. (2020.12·河北)如图所示,两长方体物块A、B叠放在光滑水平地面上,用水平向右的力F推物块B,A、B保持相对静止,一起向右加速运动。则物块A的受力情况为( )
A. 仅受重力和支持力
B. 仅受重力支持力和压力
C. 仅受重力、支持力和水平向左的摩擦力
D. 仅受重力支持力和水平向右的摩擦力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】物体A竖直方向受重力和B对A的支持力;水平方向因为有向右的加速度,则受到B对A水平向右的摩擦力。
故选D。
36. (2020.12·河北)(多选)救援机器人的手臂前端装有铁夹。在某次救援活动中,救援机器人用铁夹抓着重力为G的水泥制品,使之保持静止状态,铁夹与水泥制品接触面竖直,如图所示。则水泥制品受到的摩擦力( )
A. 大小一定等于G B. 大小一定大于G
C. 方向竖直向上 D. 方向竖直向下
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】以水泥制品为研究对象,竖直方向水泥制品受到重力的作用,若要静止,由平衡条件得静摩擦力的方向必定向上,静摩擦力的和与重力大小相等,即大小一定等于G,故AC正确,BD错误。
故选AC。
39. (2020.12·河北)(多选)如图所示,轻质细杆AO、BO左端固定在竖直墙壁上,右端通过垂直于纸面的光滑轴连接于O点,AO水平,BO与竖直方向的夹角为。将质量为m的物体用轻绳悬挂在O点,物体静止时,若细杆AO对O点的拉力沿OA方向、大小为F1,细杆BO对O点的支持力沿BO方向、大小为F2,重力加速度为g,则( )
A. F1=mgtan B. F1=mgcos
C. F2= D. F2=
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】对O点受力分析,如图所示
根据共点力平衡可知F=mg
则有
,F2=
故选AD。
6. (2020·北京)小明陪妈妈去超市购物,他在从一层到二层的过程中,站立在自动人行道上,并随 自动人行道做匀速运动。自动人行道为如图所示的坡面平整的斜面,从侧面看可简化为如图所示的示意图。在小明随自动人行道做匀速运动的过程中,关于他的受力情况,下列说法正确的是( )
A. 只受重力 B. 只受重力和支持力
C. 只受重力和摩擦力 D. 受重力、支持力和摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】人随自动人行道做匀速运动,受力平衡,合力为零,可知,小明受到重力、垂直接触面的弹力,沿斜面向上的摩擦力,D正确,ABC错误。
故选D。
3. (2021.7·云南)如图所示,一物块在固定斜面上匀速下滑,则物块受到的力有( )
A. 重力和摩擦力
B. 重力和支持力
C. 重力、支持力和摩擦力
D. 重力、压力和摩擦力
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】对物体进行受力分析可知,物体匀速下滑过程中,受到竖直向下的重力、斜面对物体的支持力、沿斜面向上的摩擦力三个力作用。
故选C。
35. (2017.6·广东)如图所示,小球和光滑斜面接触,并处于静止状态,则关于小球的受力情况,下列分析正确的是
A. 小球只受重力、绳的拉力作用
B. 小球只受重力、斜面的弹力作用
C. 小球只受绳的拉力、斜面的弹力作用
D. 小球受到重力、绳的拉力和斜面的弹力作用
【答案】D
【解析】
【详解】地面附近物体一定受重力,故小球一定受重力;细绳拉紧,说明细绳对小球有拉力,且拉力方向沿绳子方向向上;假设小球不受斜面的弹力,则小球不可能处于平衡状态,故小球一定受斜面的弹力;故小球受重力、绳的拉力以及斜面上的弹力作用,故D正确,ABC错误.
52. (2017.6·广东)(多选)如图所示,篮球放在固定光滑斜面上,被一垂直水平地面的挡板挡住.下列说法正确的有( )
A. 篮球对挡板的压力大于篮球的重力
B. 篮球对挡板的压力小于篮球的重力
C. 篮球对斜面的压力大于篮球的重力
D. 篮球对斜面的压力小于篮球的重力
【答案】BC
【解析】
【详解】对小球进行受力分析,如图所示:
可以看出:篮球对挡板的压力小于篮球的重力,篮球对斜面的压力大于篮球的重力,故选项BC正确.
点睛:受力分析是将研究对象看作一个孤立的物体并分析它所受各外力特性的方法,又称画隔离体图,是进行力学计算的基础.
54. (2017.6·广东)(多选)如图所示,原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧一端悬挂在天花板上,另一端悬挂质量为m的物体(弹簧处于弹性限度内).当物体静止时,下列说法正确的有( )
A. 物体对弹簧的拉力大小等于mg
B. 弹簧的伸长量等于mg/k
C. 弹簧的长度等于mg/k+L
D. 物体受到的合外力不为零
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、静止时,物体在重力和弹簧拉力作用下平衡,故选项A正确;
B、由且得,,故选项B正确;
C、弹簧长度等于原长加伸长量,为,故选项C正确;
D、由于物块处于平衡状态,故物体所受合外力为零,故选项D错误.
10. (2018.7·宁夏)一个小木块在斜面上匀速下滑,则小木块受到的力是( )
A. 重力、弹力、下滑力和摩擦力
B. 重力、弹力和下滑力
C. 重力、弹力和摩擦力
D. 重力、弹力和压力
【答案】C
【解析】
【详解】小木块受重力、支持力和摩擦力处于平衡状态.
A.下滑力是重力的分力,选项A错误;
B. 下滑力是重力的分力,选项B错误;
C. 重力、弹力和摩擦力,与结论相符,选项C正确;
D. 与结论不相符,选项D错误;
8. (2019·山东)如图所示,轻质弹簧一端固定于光滑斜面的底端,另一端连接物块,整个系统处于静止状态,物块所受力的个数为( )
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
【答案】A
【解析】
【详解】物体受于静止状态,对物体进行受力分析,物体受重力、斜面对物体的支持力、弹簧对物体的弹力,受力的个数为3个。
故选A。
11. (2019·山东)如图所示,A、B两长方形物块叠放在水平地面上,物块B受到水平向左的力F作用,两物块均处于静止状态,关于物块B所受的摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 地面对B有水平向右的摩擦力 B. 地面对B有水平向左的摩擦力
C. A对B有水平向右的摩擦力 D. A对B有水平向左的摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】AB.将AB看成一整体,整体水平方向受向左的拉力,由平衡可知,地面对B有水平向右的摩擦力,故A正确,B错误;
CD.对A受力分析可知,受重力、支持力两力而处于平衡状态,则A、B间无摩擦力作用,故CD错误。
故选A。
7. (2019.1·浙江)几个同学在广场上看到如图所示的“飞马”塑像,提出了下列几个问题,其中从物理学视角提出的问题是( )
A. 塑像代表了哪种寓意 B. 塑像关联了哪个事件
C. 塑像受到哪些力作用 D. 塑像是由哪位艺术家创作的
【答案】C
【解析】
【详解】塑像表达了哪种寓意是从文学角度进行分析的,故A错误;塑像关联了哪个事件是从历史的角度进行分析的,故B错误;塑像受到哪些力的作用是从从物理学视角提出的问题,故C正确;塑像是由哪位艺术家创作的,是从考查艺术家的角度分析的,故D错误.
7.(2015·山东)采用如图所示的施力方式,使同一桌子先后沿某一水平地面匀速移动,其中桌子所受摩擦力最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A和B两图中桌子受力相同,摩擦力和外力的大小相等,D图中F有向下的分力,因为是粗糙的地面,所以摩擦力增大;相反,C图中F有向上的分力,压力减小,摩擦力减小,所以C施力最小。
4.(2020·北京)如图所示,一物块静止在倾角为的固定斜面上,物块所受的重力为.沿平行于斜面和垂直于斜面的两个方向分解重力,这两个方向上的分力分别为和.则分力的大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】斜面上物体的重力,按效果分解的力如题目图所示。根据数学知识可知:
,
故A正确BCD错误。
6.(2015·陕西)作用在同一物体上的两个共点力,大小均为60N,夹角为120°,如图所示,则这两个力的合力大小是( )
A. 0 B. 30N C. 60N D. 120N
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意已知两个分力均为60N,这两个力的夹角是120°,如图:
合力和两个分力构成一个等边三角形,根据平行四边形定则可以知道合力,故C正确,ABD错误。
故选C。
7. (2017·河南)两个共点力大小分别为3N和4N,两个力之间的夹角为90°,则这两个力的合力大小为( )
A. 3N B. 4N C. 5N D. 7N
【答案】C
【解析】
【详解】由题意得,两个分力的夹角为90°,根据平行四边形定则得:合力的大小为,故选C.
【点睛】根据两个分力的大小及方向,由平行四边形定则即可求解合力的大小.
13. (2017·河南)将大桥的引桥视为一个斜面.同一汽车(质量不变)分别经过斜面倾角为和的两座引桥时,汽车对斜面的压力大小分别为和.已知则
A. B. C. D. 与的大小关系无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】将汽车的重力沿平行斜面和垂直斜面分解,根据平衡条件可知,汽车对斜面的压力大小,由题知,,故,则,故选B.
【点睛】将重力正交分解,结合平衡条件即可求出压力的大小,再根据角度的关系分析两个力的大小.
5. (2018·江苏)两个力的合力F为50N,其中一个力F1为30N,那么另一个力F2的大小可能是
A. 10N B. 15N C. 80N D. 85N
【答案】C
【解析】
【详解】由两个共点力的合力大小为50N,若其中一个分为大小为30N,另一个分力的大小应在20N F 80N范围,所以可能为80N.
故选C.
12. (2019.6·广东)一物体只受到两个共点力作用,力的大小分别为10N和20N,物体受到的合力大小可能为
A. 0 B. 5N C. 25N D. 35N
【答案】C
【解析】
【详解】由平行四边形定则可知10N和20N的两个力的合力的大小范围应该是10N 合 30N,所以可能的是25N,不可能为0,5N 或35N ,故选项C正确,A、B、D错误.
9. (2019.12·河北)如图所示,某人利用滑轮组将以重力为G的物体缓慢吊起,不计滑轮与绳的重力及摩擦,当动滑轮两侧绳子的夹角为120°,该人的拉力大小为
A. B. C. G D. 2G
【答案】C
【解析】
【详解】人的拉力和绳中张力相同,设为T,重物处于平衡状态,故,即,C正确;
故选C。
4. (2019·北京)如图所示,一物块静止在倾角为的固定斜面上,物块所受的重力为.沿平行于斜面和垂直于斜面的两个方向分解重力,这两个方向上的分力分别为和.则分力的大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】斜面上物体的重力,按效果分解的力如题目图所示。根据数学知识可知:
,
故A正确BCD错误。
10. (2019·福建)如图所示,相互垂直的两个共点力,大小分别为F1=6N和F2=8N,它们的合力大小F合为
A. 2N B. 10N C. 14N D. 45N
【答案】B
【解析】
【详解】两共点力,大小分别为F1=6N和F2=8N,当夹角为时,合力的大小为
A.2N与分析不符,故A项错误;
B.10N与分析相符,故B项正确;
C.14N与分析不符,故C项错误;
D.45N与分析不符,故D项错误.
3. (2020·北京)如图,苹果自由下落时频闪照片的效果图,第一次闪光时苹果位于O点,第二、第三、第四次闪光时苹果分别位于A、B、C三点。已知ABx2,OAx1,BCx3,频闪仪的闪光周期为T。进一步研究可知,苹果在自由下落过程中加速度保持不变。从受力的角度分析,这是因为苹果所受的合力( )
A. 越来越大 B. 保持不变 C. 越来越小 D. 先变小后变大
【答案】B
【解析】
【详解】由题知,苹果在自由下落过程中加速度保持不变,根据牛顿第二定律
可知,这是因为苹果所受的合力保持不变。故ACD错误,B正确;
故选B。
7. (2020·陕西)大小分别是30N和40N的两个共点力,其合力的最小值和最大值分别是( )
A. 0,10N B. 10N,40N C. 10N,70N D. 30N,70N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】当两个力同向时,合力最大为
当两个力方向相反时,合力最小为
故C正确,ABD错误。
故选C。
21. (2020·陕西)如图所示,在探究求合力方法的实验中,先后用如图乙、丙所示的方法,将甲图中橡皮条的末端E拉到同一位置O,这是为了保证力与、的作用效果___________(填“相同”或“不同”)。即为、的合力,实验中所采用的是等效替代法。
【答案】相同
【解析】
【分析】
【详解】[1]两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O,这是为了保证力与、的作用效果相同,即即为、的合力。
2. (2021.6·广东)小杰同学将洗干净的外套和衬衣挂在晾衣绳上,如图所示,晾衣绳穿过中间立柱上的固定套环,分别系在左、右立柱的顶端,忽略绳与套环、衣架挂钩之间的摩擦,忽略晾衣绳的质量,用、、和分别表示各段绳的拉力大小,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由于晾衣绳是穿过中间立柱上的固定套环并未打结,同一条绳上各点拉力大小相等,满足
D正确。
故选D。
11. (2020.1·福建)两个大小分别为和的共点力,合力大小可能是( )
A. 0 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】2N和6N的合力范围是4N~8N,则可能为6N。
故选C。
11. (2017.6·广东)一体操运动员倒立并静止在水平地面上,下列图示姿势中,沿手臂的力最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】将人所受的重力按照效果进行分解,由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,因而D图中人最费力,AB图中人最省力。故D符合题意,ABC不符合题意。
10. (2018·江苏)如图所示,轻绳OA、OB和OP将一只元宵花灯悬挂在P点,花灯保持静止.已知绳OA和OB的夹角为120°,对O点拉力的大小皆为F,轻绳OP对O点拉力的大小为( )
A. F B. F C. F D. 2F
【答案】A
【解析】
【详解】对O点受力分析并由平衡条件可知,OP绳的拉力等于OA绳与OB绳的拉力的合力,由于OA绳与OB绳的大小相等,夹角为1200,由平行四边形定则可知,两力的合力为F,即OP绳的拉力为F,故A正确.
12. (2018.7·宁夏)如图所示,是用平行四边形定则求力F1、F2的合力F的示意图,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据平行四边形定则可知,以表示两分力的线段作邻边作出平行四边形,对角线即表示物体受到的合力,且合力的方向从两分力的起点指向对角线的另一端点;
A.A图与结论相符,选项A正确;
B B图与结论不相符,选项B错误;
C. C图与结论不相符,选项C错误;
D. D图与结论不相符,选项D错误;
10. (2020.7·青海)、是两个互相垂直的共点力,其中、.这两个力合力的大小为
A. 1N B. 5N C. 7N D. 12N
【答案】B
【解析】
【详解】力是矢量,矢量的合成适用于平行四边形法则,两个力互相垂直,根据勾股定理有:
故ACD错误,B正确。
故选B.
6.(2015·山东)有两个大小分别为3N和4N的公共点,它们合力的大小可能是( )
A. 0 B. 5N C. 10N D. 15N
【答案】B
【解析】两力合成时,合力的大小满足F1+F2≥F≥|F1﹣F2|。当夹角为零时合力最大,最大值为3 N+4 N=7 N;当夹角180°时合力最小,最小值为4 N﹣3 N=1 N;故合力介于1 N至7 N之间,故B正确,ACD错误。
10.(2015·陕西)载人飞船从地面加速升空的过程中,座椅对宇航员的弹力F与宇航员所受的重力G之间的大小关系,下列说法正确的是( )
A. F一定大于G B. F一定等于G
C. F一定小于G D. F可能等于G
【答案】A
【解析】
【详解】载人飞船从地面加速升空的过程中,加速度方向向上,根据牛顿第二定律得:
可以知道F一定大于G,故A正确,BCD错误。
故选A。
11. (2016·云南)一个重为600N的人站在电梯中,此人对电梯地板的压力为700N,则此电梯的运动情况可能是( )
A. 加速上升 B. 减速上升 C. 加速下降 D. 减速下降
【答案】AD
【解析】试题分析:由牛顿第二定律知电梯加速度向上,故可能加速上升、也可能减速下降,AD对.
考点:牛顿第二定律.
【名师点睛】对超重和失重的理解
1.实重:物体实际所受的重力.物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化.
2.视重:当物体在竖直方向上有加速度时,物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力,此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重.
3.判断物体超重与失重的方法
(1)从受力的角度判断:
超重:物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力
失重:物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力
(2)从加速度的角度判断:
①当物体的加速度方向向上(或加速度有竖直向上的分量)时,处于超重状态.
根据牛顿第二定律有:FN-mg=ma,此时FN>mg,即处于超重状态.
②当物体的加速度方向向下(或加速度有竖直向下的分量)时,处于失重状态.
根据牛顿第二定律有:mg-FN=ma,此时FN10. (2017·河南)牛顿第二定律的表达式可以写成m=F/a,对某个物体来说,它的质量m ( )
A. 跟合外力F成正比 B. 跟它的加速度a成反比
C. 跟合外力F与加速度a都无关 D. 跟合外力F成反比,跟它的加速度a成正比
【答案】C
【解析】
【详解】质量m为物体本身的性质,与物体受力和运动状态均无关,C对;
7. (2018·江苏)关于力和运动的关系,下列说法中正确的是
A. 力是物体运动的原因 B. 力是维持物体运动的原因
C. 力是物体获得速度的原因 D. 力是改变物体运动状态的原因
【答案】D
【解析】
【详解】根据牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,不是物体运动的原因,也不是维持物体运动的原因,也不是物体获得速度的原因,故选D.
13. (2019.6·广东)如图所示,升降机里的一轻质弹簧悬挂着小球,初始时升降机停在某一中间楼层,小球相对升降机静止,当升降机启动时发现弹簧的长度变长,则该时刻升降机
A. 匀速上升 B. 匀速下降
C. 加速下降 D. 加速上升
【答案】D
【解析】
【详解】以小球为对象,受到重力和弹簧竖直向上的拉力,当升降机启动时发现弹簧的长度变长,弹簧竖直向上的拉力大于重力,加速度方向竖直向上,即该时刻升降机加速上升,故选项D正确,A、B、C错误.
33. (2019.6·广东)如图所示,质量为1kg的物体在大小为3N的水平向右拉力F的作用下,沿水平面向右做直线运动.物体与桌面间的动摩擦因数为0.2.重力加速度g取10m/s2,则该物体的加速度大小为
A. 1m/s2 B. 2m/s2 C. 3m/s2 D 4m/s2
【答案】A
【解析】
【详解】由于物体水平面向右做直线运动,水平桌面对物体的滑动摩擦力水平向左,大小为,根据牛顿第二定律可得该物体的加速度大小为,方向水平向右,故选项A正确,B、C、D错误.
35. (2019.6·广东)如图所示,一节车厢沿水平地面向右做匀加速直线运动,车厢内悬挂小球的细绳向左偏离竖直方向,且小球相对于车厢静止.下列说法正确的是
A. 小球所受的拉力大于小球的重力
B. 小球所受的拉力等于小球的重力
C. 小球所受的拉力小于小球的重力
D. 小球所受的合力为零
【答案】A
【解析】
【详解】小球受力如图所示,车厢沿水平地面向右做匀加速直线运动,车厢有向右的恒定加速度,所以小球所受合力大小恒定方向水平向右,则有,即小球所受的拉力大于小球的重力,故选项A正确.B、C、D错误.
9. (2019.6·福建)如图所示,体重为G的某同学站在在电梯里的一台体重计上,当电梯加速上升时,体重计的示数( )
A. 为零 B. 小于G C. 等于G D. 大于G
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可以知该同学加速度向上,处于超重状态,由牛顿第二定律有:体重计示数为
故D正确,ABC错误。
故选D。
12. (2019·福建)2018年10月20日,国产大型水陆两栖飞机“鲲龙-600”水上首飞起降成功.飞机从水面腾空而起,在平稳飞行14分钟,完成一系列试飞科目后,顺利着水降落.在下列情形中,机内飞行员处于超重状态的是
A. 飞机静止不动时 B. 飞机加速上升时
C. 飞机匀速飞行时 D. 飞机加速下降时
【答案】B
【解析】
【详解】AC.飞机静止和匀速飞行时,合外力为0,加速度为0,机内飞行员处于平衡状态,故AC项错误;
B.飞机加速上升时,加速度向上,飞机处于超重状态,故B项正确;
D.飞机加速下降时,加速度向下,飞机处于失重状态,故D项错误.
26. (2019·福建)如图所示,水平地面上一质量m=4kg的物体,在水平向右的拉力F1=10N的作用下做匀速运动,此时物体所受合外力F=________N:若仅将拉力增大为F2=30N,则物体所受摩擦力的大小f=________N,物体运动的加速度大小a=________.
【答案】 ①. 0 ②. 10 ③. 5
【解析】
【详解】[1]水平地面上一质量m=4kg的物体,在水平向右的拉力F1=10N的作用下做匀速运动,此时物体受力平衡,则所受合外力为零
[2]根据平衡条件可得:
f=F1=10N
若仅将拉力增大为F2=30N,则物体所受压力和动摩擦因数不变,根据f=μN可知摩擦力的大小不变,仍为10N
[3]根据牛顿第二定律可得
F2-f=ma
代入数据解得:
9. (2020.12·河北)公交车内的横杆上挂着吊环,如图所示当公交车沿平直公路匀速行驶时,吊环竖直下垂。下列说法正确的是( )
A. 当公交车加速时,吊环依然竖直下垂
B. 当公交车加速时,吊环偏向车行驶方向
C. 当公交车减速时,吊环依然竖直下垂
D. 当公交车减速时,吊环偏向车行驶方向
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AC.当车突然加速或减速时,吊环由于惯性,与车将会发生相对运动,不可能竖直下垂,故AC错误;
B.当公交车加速时,吊环由于惯性将保持原来的运动状态而偏向车行驶的反方向;故B错误;
D.当公交车减速时,吊环由于惯性将保持原来的运动状态而偏向车行驶的方向,故D正确。
故选D。
15. (2020.12·河北)2020年9月15日,长征十一号运载火箭成功完成海上发射,如图所示。质量为m的火箭离开水面后向上加速运动,不计空气阻力,力加速度为g,当受到竖直向上的推力大小为F时,火箭的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据牛顿第二定律可知
故选A。
34. (2020.12·河北)(多选)如图所示,跳高运动员成功越过横杆,这之后运动员在空中下落过程中( )
A 重力消失了 B. 重力不变
C. 处于失重状态 D. 处于超重状态
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】跳高运动员成功越过横杆,这之后运动员在空中下落过程中,只受重力作用,且重力不变,处于完全失重状态,故选BC。
4. (2021.6·广东)在身体素质测试“原地纵跳摸高”科目中,某同学按科目要求所做的四个动作过程如下图所示,其中处于超重状态的过程是( )
A. 静止站立 B. 加速下蹲
C. 加速上升 D. 离地上升
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.静止站立处于平衡状态,A错误;
B.加速下蹲,加速度向下,支持力小于重力,处于失重状态,B错误;
C.加速上升,加速度向上,支持力大于重力,处于超重状态,C正确;
D.离地上升处于完全失重状态,D错误。
故选C。
14. (2021.7·云南)(多选)2021年6月17日,搭载“神舟十二号”载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火升空。在火箭竖直加速上升阶段,关于飞船中的航天员,下列说法正确的是( )
A. 航天员的重力不变 B. 航天员的重力变大
C. 航天员处于超重状态 D. 航天员处于失重状态
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】AB.火箭竖直加速上升阶段,航天员的质量不变,所以航天员的重力不变,故A正确,B错误;
CD.火箭竖直加速上升阶段,航天员有向上的加速度,故航天员处于超重状态,故C正确,D错误。
故选AC。
18. (2020.1·福建)无人机广泛应用于军事、科技、生产、生活等领域。某架无人机从地面起飞,执行任务后返回地面,无人机在空中处于失重状态的是( )
A. 匀速上升过程 B. 匀速下降过程 C. 加速上升过程 D. 加速下降过程
【答案】D
【解析】
【详解】A.无人机在空中匀速上升过程,即不超重也不失重,故A错误;
B.无人机在空中匀速下降过程,即不超重也不失重,故B错误;
C.无人机在空中加速上升过程,加速度方向向上,无人机处于超重状态,故C错误;
D.无人机在空中加速下降过程,加速度方向向下,无人机处于失重状态,故D正确;
故选D。
15. (2017.6·广东)小明站在电梯里体重计上,当电梯以1 m/s2的加速度加速上升时,体重计的示数( )
A. 大于小明受到的重力
B. 等于小明受到的重力
C. 小于小明受到的重力
D. 等于零
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可以知道,小明的加速度向上,处于超重,体重计示数为,故选项A正确.
点睛:只要加速度向上,就是超重,加速度向下,就是失重,与物体的运动速度方向无关,同时,超重与失重现象只是物体对支撑物的压力变大,而重力保持不变.
33. (2017.6·广东)如图所示,沿水平方向做直线运动的车厢内,悬挂小球的细绳向左偏离竖直方向,小球相对车厢静止.关于车厢的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 车厢向左做匀速直线运动
B. 车厢向右做匀速直线运动
C. 车厢向左做匀加速直线运动
D. 车厢向右做匀加速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】由受力分析知,小球所受合力大小恒定方向水平向右,说明车厢有向右的恒定加速度,车厢向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动,故选项D正确.
点睛:解决本题的关键知道小球和车厢具有相同的加速度,结合牛顿第二定律进行求解.
19. (2018.7·宁夏)一个质量为50kg的人,站在竖直向上加速运动的升降机地板上,若g取10m/s2,这时人对升降机地板的压力可能为( )
A. 600N B. 400N C. 500N D. 0
【答案】A
【解析】
【详解】当升降机向上做加速运动时,由牛顿第二定律可知;F-mg=ma,解得F=mg+ma>mg=50×10N=500N,由牛顿第三定律可知人对地板的压力大于500N;
A. 600N,与结论相符,选项A正确;
B. 400N,与结论不相符,选项B错误;
C. 500N,与结论不相符,选项C错误;
D. 0,与结论不相符,选项D错误;
8. (2020.7·青海)一个物体受到4N的力作用时,产生的加速度是2m/s2,那么这个物体在6N的力作用下,产生的加速度大小是( )
A. 1m/s2 B. 3 m/s2 C. 5 m/s2 D. 6 m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】一个物体受到4N的力作用时,产生的加速度是2m/s2,根据牛顿第二定律可得物体的质量为2kg,再运用牛顿第二定律得这个物体在6N的力作用下,产生的加速度大小是3m/s2 ,故选B。
12. (2020.7·青海)冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒.如图所示,比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,受到的滑动摩擦力为f,则冰道被擦刷后( )
A. μ和f都增大 B. μ和f都减小
C. μ增大,f减小 D. μ减小,f增大
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,冰壶被推出后做减速运动,运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远,说明冰壶所受阻力更小,即动摩擦因数更小,摩擦力也更小,故B正确.
19. (2019·山东)如图所示,一质量为m的物体放在电梯地板上,已知重力加速度为g,当电梯以大小为a的加速度匀加速上升时,地板对物体支持力的大小为( )
A. mg B. ma C. mg-ma D. mg+ma
【答案】D
【解析】
【详解】对物体进行受力分析,物体受到重力和地板对物体的支持力,设地板对物体的支持力为F,由牛顿第二定律可知
F-mg=ma
解得
F=mg+ma
故选D。
5. (2019.1·浙江)如图所示,苹果在空气中下落时
A. 只受重力
B. 只受空气阻力
C. 受重力和空气阻力
D. 所受合力一定为零
【答案】C
【解析】
【详解】实际生活中下落的物体都是受阻力的,所以苹果受重力和空气的阻力,故C正确,AB错误;由图可知苹果在空气中下落时,是加速运动,合力不为零,故D错误.
9. (2019.1·浙江)如图所示,小明和同学坐在橡胶轮胎上从倾斜平滑雪道上自静止开始沿直线下滑,若橡胶轮胎和雪道间的动摩擦因数保持不变,不计空气阻力,小明和橡胶轮胎在下滑过程中( )
A. 加速度变大 B. 相等时间内速度增量相同
C. 相等时间内下滑位移相同 D. 相邻的相等时间间隔内位移差变大
【答案】B
【解析】
【详解】橡胶轮胎和雪道间的动摩擦因数保持不变,不计空气阻力,小明和橡胶轮胎在下滑过程中受到重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律可得:mgsinθ-μmgcosθ=ma,解得:a=gsinθ-μgcosθ,保持不变,故A错误;根据△v=a△t可知,相等时间内速度增量相同,故B正确;根据位移时间公式:,可得相等时间内的初速度不同,相等时间内下滑位移不相同,故C错误;根据匀变速直线运动的规律可知△x=aT2,相邻的相等时间间隔内位移差为一定值,故D错误.
1. (2016·云南)在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本量,它们的单位分别是( )
A. 米、千克、秒 B. 厘米、千克、秒 C. 米、克、小时 D. 米、克、秒
【答案】A
【解析】力学中的基本物理量有三个,它们分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为米、千克、秒,故A正确,BCD错误.
2. (2017·安徽)2017 年 5 月 5 日,中国国产大飞机 C919(如图)首飞取得圆满成功.飞机在跑道上沿直线减速滑行时
A. 飞机体积很大,一定不能看成质点
B. 飞机的惯性因速度的减小而减小
C. 飞机的加速度方向与速度方向相同
D. 飞机所受的合力方向与速度方向相反
【答案】D
【解析】飞机的体积很大,但当研究飞机的飞行时间时,其体积大小为次要因素可以忽略,能看做质点,A错误;惯性的大小只和质量有关,与飞机的运行状态无关,B错误;减速滑行,加速度方向和速度方向相反,C错误D正确.
【点睛】判断物体能不能看做质点,判断依据不是质点的质量大小和体积大小,而是我们所研究的问题,当物体的形状和体积对我们所研究的问题影响不大或者可以忽略时,物体可以看至质点,小物体不一定能看做质点,如研究原子核的内部结构时,原子核不能看做质点,大物体不一定不能看做质点,如研究地球公转时,地球可以看做质点.
6. (2018·江苏)下面哪组中的单位全部都不是国际单位制中力学的基本单位( )
A. kg、s B. N、m
C. km、N D. N、s
【答案】C
【解析】
【详解】A.kg、s都是国际单位制中的基本单位.故A错误;
B.N不是基本单位,m是基本单位.故B错误;
C.km、N都不是国际单位制中的基本单位.故C正确;
D. N不是基本单位,s是基本单位.故D错误.
故选C.
3. (2019.1·浙江)老师通常会用“F=-F′”简介表示某一物理规律,该物理规律是
A. 牛顿第一定律 B. 牛顿第二定律
C. 牛顿第三定律 D. 机械能守恒定律
【答案】C
【解析】
【详解】根据牛顿第三定律可知,两个物体之间作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.所以我们常常用“F=-F”简洁表示这一物理规律.故C正确,ABD错误.
9.(2015·陕西)物体的惯性与下列因素有关的是( )
A. 受力情况 B. 运动状态 C. 所处位置 D. 质量
【答案】D
【解析】
【详解】一切物体都具有惯性,质量是衡量惯性大小的唯一量度,与受力情况、运动状态及所处位置均无关,故D正确,ABC错误。
故选D。
3. (2016·云南)某人用力推静止在水平面上的小车,小车开始运动,停止用力后,小车会逐渐停下来,这个现象说明( )
A. 力是维持物体运动的原因
B. 力是使物体产生加速度的原因
C. 力是使物体产生速度的原因
D. 力是改变物体惯性的原因
【答案】B
【解析】用力推一下原来静止在水平面上的小车,小车便开始运动,原因是推力大于最大静摩擦力;停止用力后,小车会逐渐停下来,原因是摩擦力的阻碍作用,牛顿第一定律表明:物体具有惯性,而力是改变物体运动状态,产生加速度的原因,不是使物体产生速度的原因,故B正确,ACD错误.
11. (2017·河南)如图所示,左、右两斜面的底端平滑连接.让小球从左边斜面上高度为 h 处由静止开始向下运动,根据伽利略的猜想,如果不计摩擦阻力及空气阻力,小球在右边斜面上上升的最大高度将( )
A. 大于h B. 小于h C. 等于h D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】根据伽利略的猜想,如果不计摩擦阻力及空气阻力,小球在右边的斜面上将上升到左边释放时的高度,故选C.
【点睛】本题考查了伽利略斜面实验的物理意义,伽利略通过“理想斜面实验”推翻了力是维持运动的原因的错误观点.
36. (2019.6·广东)一列火车减速进站,最后停在站台上.火车在减速过程中,下列说法正确的是
A. 火车的惯性越来越小
B. 火车的惯性一直不变
C. 火车停止时惯性为零
D. 火车的惯性不断增大
【答案】B
【解析】
【详解】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,火车减速进站过程中,其质量不变,只是速度的变化,所以火车的惯性一直不变,故选项B正确,A、C、D错误.
11. (2019.6·福建)关于物体的惯性大小,下列说法中正确的是:( )
A. 体积越小,惯性越大 B. 速度越小,惯性越大
C. 质量越大,惯性越大 D. 受力越大,惯性越大
【答案】C
【解析】
【详解】惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;与体积、速度以及是否受力无关,故C正确,ABD错误。
故选C。
12. (2021.7·云南)(多选)一辆汽车在高速公路上正常行驶,司机发现前方有事故后,立即刹车制动至停止。则下列说法正确的是( )
A. 汽车的质量越大惯性就越大
B. 汽车的速度越大惯性就越大
C. 汽车停止运动后没有惯性
D. 汽车运动状态的改变是因为受到力的作用
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】ABC.一切物体在任何时候都有惯性,物体的惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与物体是否受力以及物体的运动状态都无关。故A正确;BC错误;
D.力是改变运动状态的原因。故D正确。
故选AD。
14. (2017.6·广东)关于物体的惯性,下列说法正确的是( )
A. 物体的质量越大,惯性越小
B. 物体的速度越大,惯性越小
C. 运动的物体具有惯性,静止的物体没有惯性
D. 汽车向前行驶时突然刹车,由于惯性,乘客会向前倾
【答案】D
【解析】
【详解】A、惯性是物体的固有属性,质量是惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大,故选项AB错误;
C、任何物体都有惯性,故选项C错误、D正确.
21. (2018·江苏)无人驾驶巴士亮相校园,2016年12月20日,我国辽宁舰航母编队首赴西太平洋海域开展远海训练.编队由辽宁舰和数艘驱护舰,及多架歼-15舰载战斗机和多型舰载直升机组成,由青岛航母军港出发后,航迹跨越渤海、黄海、东海和南海等海区,航经宫古海峡、巴士海峡、台湾海峡等海峡水道.2017年1月13日下午编队返回青岛航母军港,顺利完成各项训练科目和科研试验任务.
据报道,继成功解决了舰载机的阻拦索高速拦停和滑跃起飞等关键技术后,辽宁号在此次远航期间开展了全甲板放飞训练,歼-15还与空中加油机完成了加受油训练,同时发射克空对空、空对舰和舰对空等十余枚各型导弹.这次训练是辽宁舰首次出远海训练,促进了航母战斗力建设的深入发展.下列关于惯性的说法正确的是
A. 巴士静止时没有惯性
B 巴士加速时惯性不变
C. 加速时巴士惯性大
D. 减速时巴士惯性小
【答案】B
【解析】
【分析】明确牛顿第一定律有关惯性的描述,知道惯性是物体的固有属性,其大小由质量决定,与物体的运动状态无关.
【详解】一切物体都有惯性,惯性大小与速度无关,质量是物体惯性大小的唯一量度,质量不变,惯性大小一定不变,故B正确.
【点睛】本题考查惯性性质,要注意明确惯性大小只与质量有关,它是指物体具有的阻碍物体原来的运动状态的一种性质,要注意不能把它当成阻力处理.
13. (2018.7·宁夏)下列关于惯性的说法中,正确的是 ( )
A. 汽车刹车时,乘客的身子会向前倾斜,是因为汽车有惯性
B. 做匀速直线运动的物体和静止的物体没有惯性
C. 物体的惯性只有在物体速度改变时才表现出来
D. 物体都具有惯性,与物体是否运动无关,与物体速度是否变化也无关
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽车刹车时,乘客的身子会向前倾斜,是因为人有惯性,A错;
BCD.一切物体都具有惯性,与物体是否运动无关,与物体速度是否变化也无关,BC错,D对.
8.(2015·山东)一物体做匀加速直线运动,经过一段时间后,若所受的一切外力都突然消失,则下列关于物体后续运动情况的描述,正确的是( )
A. 立即静止 B. 继续做匀加速直线运动
C. 做匀速直线运动 D. 做减速直线运动直至静止
【答案】C
【解析】匀加速直线运动的物体,若所受的一切外力消失,由于之前物体是运动的,根据牛顿第一定律知,物体将改做匀速直线运动,故B正确,A、C、D错误。
26.(2020·北京)小明利用假期到餐馆进行社会实践,他发现餐馆有一种可以自动运送食物的水平传送带.传送带可将餐盘盛放的各种食物传送到顾客面前,顾客根据自已的需要取用.
(1)小明想估测传送带的运行速度大小,于是他测出在传送带旁的餐台上、两个餐锅间的距离为,如图所示;又测出传送带上的一个餐盘从锅前沿直线运动到锅前所用时间为.假设这个过程中传送带的运行速度大小不变,请估测传送带运行速度的大小;
(2)关闭传送带的电源,传送带逐渐停下来.小明观察到在这个过程中,随传送带做直线运动的餐盘始终相对传送带静止,因此他认为餐盘所受合力始终为零.请判断小明的观点是否正确,并分析说明.
【答案】(1) (2)不对,见解析
【解析】
【详解】(1)传送带运行速度的大小
(2)小明的观点不对。关闭电源后,传送带减速运动直至停止.这个过程中餐盘相对传送带静止,所以餐盘也在做减速运动.由牛顿第二定律可知,餐盘所受合力不为零.
27.(2015·陕西)如图所示,质量 m=2kg的物体静止在水平地面上,现用F=10N的水平推力推该物体,使其做匀加速直线运动,已知物体和地面间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度g取10m/s2。试求:
(1)物体的加速度大小
(2)从静止开始2s内物体的位移大小
(3)若2s末撤去推力F,则物体还能运动多长时间
【答案】(1)3m/s2;(2)6m;(3)3s。
【解析】
【详解】(1)由牛顿第二定律可知:
代入数据解得:;
(2)根据运动学公式可知从静止开始2s内物体位移大小为:
(3)由运动学公式可知2s末物体的速度为:
当2s末撤去F后由牛顿第二定律有:
设物体还能运动的时间为,则根据运动学公式有:
联立各式代入数据解得:。
答:(1)物体的加速度大小;
(2)从静止开始2s内物体的位移大小;
(3)若2s末撤去推力F,则物体还能运动3s。
17. (2016·云南)一个质量为2kg的物体静止于水平地面上,在12N的水平拉力作用下做匀加速直线运动,运动过程中受到的阻力为8N,求:
(1)物体的加速度大小;
(2)物体2s内发生的位移大小.
【答案】(1)2m/s2 (2)4m
【解析】
(1)对物体受力分析:重力G、支持力N、拉力F、滑动摩擦力f,
由牛顿第二定律:F-f=ma,
得:
(2)由位移公式可得:
点睛:对于牛顿第二定律的综合应用问题,关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况,利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度,再根据题目要求进行解答;知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁.
17. (2017·安徽)如图所示,在超重机的拉力作用下,质量为2.0×103kg的物体竖直向上做匀加速直线运动,由静止开始4s内上升的高度为4m.不计空气阻力,g取10m/s2.求物体在该过程中
①加速度大小;
②所受拉力的大小.
【答案】①a=0.5m/s2②2.1×104N
【解析】
①物体做初速度为零的匀加速直线运动,根据,得,解得
②物体上升过程中,受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用,
根据牛顿第二定律得,故,解得;
21. (2017·河南)一个质量 m=4kg的木箱静止放置在水平地面上,某同学用 F=18N的水平推力推动木箱做匀加速直线运动,已知木箱与地面之间的动摩擦因数 =0.3,重力加速度 g=10m/s2。求∶
(1)木箱受到的滑动摩擦力大小;
(2)木箱运动的加速度大小;
(3)木箱在2s末的速度大小。
【答案】(1)12N;(2)1.5m/s2;(3)3m/s
【解析】
【分析】(1)根据滑动摩擦力的表达求解;
(2)对木箱受力分析,根据牛顿第二定律求出加速度的大小;
(3)根据求出木箱在2s末的速度大小。
【详解】(1)根据,解得:木箱受到的滑动摩擦力大小为
(2)根据牛顿第二定律得:,解得
(3)根据,得木箱在2s末的速度大小为
【点睛】本题属于牛顿第二定律与运动学结合的题目,解题的关键是要先对物体受力分析,然后根据牛顿第二定律求出加速度,再由求速度。
25. (2017·河南)如图所示,质量为80kg的滑雪运动员,在倾角θ为30°的斜坡顶端,从静止开始匀加速下滑50m到达坡底,用时10s。若g取10m/s2,求:
(1)运动员下滑过程中的加速度大小;
(2)运动员到达坡底时的速度大小;
(3)运动员受到的阻力大小。
【答案】(1)1m/s2;(2)10m/s;(3)320N
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据位移时间公式得
可得
(2)运动员到达坡底的速度
v=at=1×10m/s=10m/s
(3)根据牛顿第二定律得
mgsinθ﹣f=ma
代入数据解得
f=320N
40. (2019.12·河北)在水平冰面上有一质量为20kg的冰车处于静止状态。某人用恒定的水平推力推冰车,冰车从静止开始做匀加速直线运动,当冰车前进4.0m时,速度为2.0m/s。已知冰车与冰面间的动摩擦因数为0.02,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)冰车的加速度大小;
(2)水平推力大小。
【答案】(1)0.5m/s2 (2)14N
【解析】
【详解】(1)冰车做匀加速运动,加速度为
(2)冰车水平方向受到推力和摩擦力作用,由牛顿第二定律
代入加速度a,解得
24. (2020·北京)如图 所示,用 F 3.0N 的水平拉力,使质量 m 1.0kg 的物体由静止开始沿光滑水平面 做匀加速直线运动。求:
(1)物体加速度的大小 a;
(2)物体在前 2.0s 内位移的大小 x。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由牛顿第二定律
可得物体的加速度
(2)由运动学公式
23. (2020·陕西)在平直的高速公路上,质量为2×103 kg的汽车,由静止启动,经10s速度达到20m/s。若将该汽车的启动过程视为匀加速直线运动,汽车在此过程中,求:
(1)加速度的大小;
(2)位移的大小;
(3)合外力的大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据
(2)位移的大小,根据
(3)合外力的大小,根据
17. (2021.7·云南)我国自主研制的首艘075型两栖攻击舰“海南号”,是中国海军排在航母之后的第二大战舰类型。在某次试航过程中,“海南号”由静止开始经时间t行驶距离为s,若将“海南号”的运动视为匀加速直线运动,其总质量为m。求“海南号”此次试航过程中∶
(1)t时刻速度v的大小;
(2)受到合力F的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据匀变速直线运动位移与平均速度关系,有
解得
(2)根据匀变速直线运动速度与时间关系,有
由牛顿第二定律,可得
联立,可得
36. (2018.7·宁夏)质量为5kg的物体放在水平面上,在20N的水平拉力作用下,由静止开始运动.已知物体与水平面之间的摩擦力为5N,求物体2s末的速度.
【答案】6m/s
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律:a= ,得:a=3m/s2
由公式v=at,代入数据得出结果 :v=3×2m/s=6m/s.
22. (2019.1·浙江)一艘质量为kg的宇宙飞船正在远离星球的太空飞行,发现前方有一物体.为探测该物体的质量,飞船去接触物体,接触以后启动飞船的推进器,使飞船和物体一起做匀加速直线运动,10.0 s后速度增加了1.50 m/s.已知推进器的推力N,求该物体的质量m.
【答案】kg
【解析】
【详解】设飞船运动方向为正方向,根据加速度定义式:
解得:
由牛顿第二定律可得:
可得:
解得:kg