第九章力与运动单元测试卷-苏科版八年级物理下册（原卷板+解析版）
文档属性
| 名称 | 第九章力与运动单元测试卷-苏科版八年级物理下册（原卷板+解析版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 408.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-28 15:40:40 | ||
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文档简介
第九章《力与运动》单元测试卷（原卷版）
一．选择题（共13小题）
1．质量为m的物体受到拉力F的作用，在光滑的水平地面上向右做匀速直线运动，如图所示为其受到拉力F的示意图，其中可能的是（ ）
A．只有甲 B．只有丙 C．只有乙、丙 D．只有甲、丙
2．如图所示，无人机水平飞行过程中，机上悬挂小球的细线向左偏，且小球与无人机保持相对静止，不计空气阻力，则在飞行过程中（ ）
A．无人机一定是向右飞行的
B．小球的运动状态保持不变
C．小球的机械能可能减小
D．若剪断细线，小球将向左下方运动
3．小雪和她所在的科学学习兴趣小组在探究摩擦力过程中，用两完全相同的木板把一个正方体木块夹住，设正方体木块A重6N，用力F＝10N的水平推力通过P、Q两木板把A物夹住，木板与A物间的摩擦力为压力的0.4倍，如图为它的正视图。现要将A物体匀速拉出，则拉力大小（ ）
A．一定是2牛 B．一定是14牛 C．可能是10牛 D．可能是16牛
4．如图所示，静止在水平桌面上的玻璃瓶，水中有个气泡和金属球。突然向右水平抽动瓶子时，相对瓶子而言，下列现象描述正确的是（ ）
A．气泡向左运动，金属球向左运动
B．气泡向右运动，金属球向左运动
C．气泡向左运动，金属球向右运动
D．气泡向右运动，金属球向右运动
5．如图所示，A、B、C三个物体叠放在水平地面上，同时有F＝2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上，A、B、C三个物体仍处于静止状态，则不正确的是（ ）
A．A物体对B物体的摩擦力为2N，向左
B．地面对A物体的摩擦力为2N，向右
C．B物体对C物体的摩擦力为零
D．A物体受到5个力的作用
6．如图所示，用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上。剪断细绳的同时，用一个由0逐渐增大的水平作用力F压在物块上，墙壁足够高，则物块下落时速度及摩擦力随时间变化的图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．一直升电梯运送重为G的小科上楼，经历先加速上升，再匀速上升，后减速上升的过程。下图能正确反映这三个过程中，电梯底板对小科支持力大小变化情况的是（ ）
A． B．
C． D．
8．如果物体只受到一个力的作用，关于它的运动状态的描述正确的是（ ）
A．不可能静止 B．不可能做加速直线运动
C．不可能做减速直线运动 D．不可能做曲线运动
9．如图小车连杆顶端用细线悬挂一小球M，小车连同小球M沿着斜面匀速向下做直线运动，在忽略空气阻力时，小球M的情景是图中的（ ）
A． B．
C． D．
10．用弹簧测力计悬挂一个10N重的物体，由静止开始竖直向上运动，测力计在不同时间段的示数如图所示，则物体在此过程中速度随时间变化的图象应为下图中的（ ）
A． B．
C． D．
11．如图所示，第一次甲单独用50N的力推墙，第二次甲推墙的力不变，乙用30N的力向左推甲，前后两次，人均未运动，则下列说法错误的是（ ）
A．在两幅图中，墙壁都受到50N的推力
B．乙受到地面30N的摩擦力，方向向左
C．第二次推时，甲受到地面20N的摩擦力，方向向左
D．第二次推时，墙壁受到80N的推力
12．如图所示，水平桌面上有一个木块，两端连接细绳，细绳通过滑轮分别与不同个数的钩码相连。此时木块恰好能向左做匀速直线运动，每个钩码质量均为m，不计滑轮与轴的摩擦及绳重，则剪断木块右侧细绳后，在木块撞到滑轮之前（ ）
A．木块速度不变
B．桌面受到的摩擦力比原来小
C．细绳对左侧钩码的拉力大小为2mg
D．细绳对木块的拉力大于mg且小于2mg
13．物理兴趣小组自主探究得知“接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力大小成正比”，他们应用该规律及相关知识分析了如图所示的物理过程。已知物体A重10N，B、C重均为4N，不计绳重及其与滑轮的摩擦。当在绳端挂上物体B时（如图甲），物体A沿水平面向右做匀速运动，A所受摩擦力为f1；接着把物体C放在A上，三者停止运动时（如图乙），A所受摩擦力为f2；再用力F竖直向下拉物体B，使物体A、C一起向右做匀速运动（水平面粗糙程度不变）。下列计算结果正确的是（ ）
A．f1＝4N f2＝0N F＝1.6N
B．f1＝2N f2＝0N F＝5.6N
C．f1＝4N f2＝4N F＝5.6N
D．f1＝4N f2＝4N F＝1.6N
二．填空题（共7小题）
14．如图所示，物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，a、b均处于静止状态，则墙对a施加的摩擦力方向是 ，大小为 。b对a施加的摩擦力方向是 ，大小为 。（a、b的质量分别为M和m）
15．教室装有磁性白板，由于磁体之间有吸引力，所以内部装有磁铁的板擦就可以被吸在白板上的任何位置而不会掉下来。若已知板擦的重力为3N，板擦和白板之间的吸引力恒为5N不变。当对板擦施加方向竖直向下大小为0.5N的推力时，板擦恰能沿白板表面匀速下滑。若要这个板擦沿白板表面竖直向上匀速滑动，则需施加方向竖直向上的力，这个力的大小为 N。
16．如图甲所示，小强在水平地面上用力推木箱，推力随时间变化的图像如图乙所示，木箱速度随时间变化的图像如图丙所示：
（1）0～1s内木箱没有动，此过程中人对木箱的推力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）地面给木箱的摩擦力；
（2）1s～2s内木箱受到的摩擦力大小为 N；
（3）在0s﹣1s、1s﹣2s、2s﹣3s、3s﹣3.5s四个时间段内，木箱所受摩擦力相同的有 。
A．1段 B．2段 C．3段 D．4段
17．如图所示，被细绳拴着的小球在水平桌面绕O点以大小为v的速度做圆周运动，轨迹如图的圆圈所示。每时刻小球的速度方向均与细绳垂直，不计小球与桌面的摩擦力，某时刻小球在图中M点时细绳断开。
（1）请你猜想一下，细绳断后短暂时间内，小球可能出现在图中的a、b、c、d哪个位置？ （选填字母）。
（2）你猜想的依据为 。
18．如图甲，重6N的物体在水平压力F的作用下，压在竖直的墙壁上运动（墙壁各区域的粗糙程度可能不同）。F大小随时间t的变化关系及物体运动的速度随时间t的变化关系如图乙所示，由图象可知，在0～2s内物体做 （加速/减速/匀速）运动；方向 （一定向下/一定向上/不确定）；当t＝3s时，所受摩擦力为 N。
19．如图甲所示，木块置于小车上，在水平拉力F作用下，小车和木块一起以速度v沿水平地面向右做匀速直线运动（不计空气阻力），则木块对小车的摩擦力f1方向是水平向 ，f1 F（选填“＞”、“＜”、“＝”）；如图乙所示，上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体，两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动。B在A的正前方，B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长，不计空气阻力，小车遇到障碍物突然停止后，A、B两物体之间的距离 （选填“保持不变”、“逐渐变长”或“逐渐变短”）原因是 。
20．如图，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则第1块对第2块砖摩擦力大小为 ，方向 。
三．作图题（共2小题）
21．如图所示，一个小球停放在水平地面的墙角处，请画出小球的受力示意图
22．如图所示，物体A放在水平平板车上，随车一起向右做直线运动，请画出车突然加速时物体A所受力的示意图（不计空气阻力）。
四．实验探究题（共4小题）
23．为研究纸锥下落的运动情况，小华查阅资料了解到，物体下落过程中会受到空气阻力的作用，阻力f的大小与物体的迎风面积S和速度v的二次方成正比，公式为f＝kSv2 （k为比例常数）。
现用一张半径为R、面密度ρ（厚度和质量分布均匀的物体，其质量与面积之比称为面密度）的圆纸片，按图甲所示将圆纸片裁剪成圆心角为n°的扇形，然后做成如图乙所示的纸锥，纸锥的底面积为S0（即为纸锥的迎风面积），让纸锥从足够高处静止下落。
（1）纸锥在整个竖直下落过程中的运动状态是 。
A．一直加速
B．一直匀速
C．先加速后匀速
D．先加速后减速
（2）下落过程中纸锥能达到的最大速度为 。
24．在某次综合实践活动中，小明所在的物理兴趣小组对物体从高空自由落到地面的撞击力进行研究，在无风环境下，将质量相同鸡蛋分别从不同高度由静止释放，砸中铺在草坪上1cm厚的石膏板，实验现象如下表所示：
实验序号 高度/m 实验现象
① 10 鸡蛋破碎，石膏板凹陷且出现裂纹
② 20 鸡蛋破碎，石膏板被砸中的地方破裂
③ 30 鸡蛋破碎，石膏板被击穿
（1）实验中，鸡蛋的撞击力可以通过 反映出来，下列实验中所用的研究方法与此相同的有 。
A．探究电流与电压关系时，保持电阻不变
B．根据压强计U形管两边液面的高度差来显示液体内部压强的大小
C．将钟罩内的空气逐渐抽出，听到铃声逐渐减弱，由此得出真空不能传声D．根据木块被撞击后移动距离的大小判断小车动能的大小
（2）根据实验现象，可以得出：同一物体从高空落到地面的撞击力与 有关。
（3）实验后，小明想探究“高空下落的物体所受空气阻力和速度的关系”，他选取了三个外形相同的锥形物体，其质量之比为1：4：9，让它们从相同高度同时自由落下，并以竖直砖墙为背景，用频闪相机每隔相等时间曝光一次的方法记录它们的运动过程，如图所示，由此得出空气阻力和速度的关系是 。
25．某学习小组利用如图甲体验“模拟引力”之后，进一步思考：绳子的拉力大小与什么因素有关？并提出了如下猜想：
猜想A：与小球的质量大小有关；
猜想B：与小球运动的快慢有关；
猜想C：与绳子的长度有关。
为了验证猜想，学习小组进行实验探究：用一根细绳子的一端拴住一个小球，用手抓住绳子的另一端，拉动细绳，让小球在光滑水平面上做圆周运动，如图乙所示。实验中，用手感受绳子的拉力大小。做几次实验后，得到实验数据如下表：
试验次数 小球的质量（g） 运动的快慢 绳子的长度（cm） 绳子的拉力
1 20 慢 15 很小
2 25 慢 15 小
3 25 快 15 大
4 25 快 20 很大
（1）实验中，小球在竖直方向上受到的 力和 力是一对平衡力（不计空气阻力）。
（2）实验中，小球的运动方向是不断变化的，说明其运动状态 （选填“一定”或“不一定”）改变。而拉动细绳的手感觉发热，是因为绳子与手摩擦时机械能转化为 能。
（3）分析对比实验次数1、2的数据，可以初步验证猜想 ；分析对比实验次数 的数据，可以初步验证猜想B。
（4）本实验采用的研究方法有转换法和 法。
26．如图所示是小明设计的研究匀速直线运动物体受力情况的实验装置，在小车上固定一水平长木板，木板两端各固定一立柱，将两根相同的弹簧一端固定在立柱上，弹簧另一端固定在底部带有轮子的锥体上，两弹簧均处于适当伸长状态，且两弹簧需 。当装置静止时，在锥体轮子所处位置做好标记。用细绳将小车与数字电机相连，能使小车以不同的速度向右运动。
（1）为便于分析力与运动的关系，利用该装置应以 （小车/锥体/长木板）为研究对象。
（2）装置静止时，左侧弹簧对锥体的拉力 （大于/等于/小于）右侧弹簧对锥体的拉力。理由是： 。
（3）当锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明处于匀速直线运动状态的物体，所受的两个力大小 。
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时（两侧弹簧仍处于伸长状态），左侧弹簧对锥体的拉力 （大于/等于/小于）右侧弹簧对锥体的拉力，此时锥体处于 （加速/匀速/减速）运动状态。
五．解答题（共1小题）
27．理想实验是物理发展过程中的一种重要的研究方法，伽利略曾设想了一个理想实验，如图所示（图中两个斜面底部均用一小段光滑圆弧连接），下列是该实验中的一些事实和推论
A、如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度
B、减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然能达到原来的高度
C、继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做匀速直线运动
D、两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
①在上述A、B、C、D四个步骤中，属于可靠性事实的有 ，属于理想化推论的有 ；
②上述理想实验的步骤按照正确的顺序排列是
③该理想实验 （填“能”或“不能”）直接证明牛顿第一定律。
第九章《力与运动》单元测试卷（解析版）
一．选择题（共13小题）
1．质量为m的物体受到拉力F的作用，在光滑的水平地面上向右做匀速直线运动，如图所示为其受到拉力F的示意图，其中可能的是（ ）
A．只有甲 B．只有丙 C．只有乙、丙 D．只有甲、丙
【分析】物体在水平地面上做匀速直线运动，则受到平衡力的作用；
三个图中，如果在拉力F的作用下，能使物体受到平衡力的作用，则该选项即符合题意；
需要注意，已知物体在水平地面上向右运动，但不受摩擦力作用。
【解答】解：甲图拉力向左，如果此时物体向右做匀速直线运动，在光滑的水平地面上则物体不受到的摩擦力作用，因此甲图的物体向右做减速直线运动。
乙图拉力向右，如果物体向右做匀速直线运动，在光滑的水平地面上则物体不受到的摩擦力作用，因此甲图的物体向右做加速直线运动。
丙图拉力向上，当拉力F和支持力、物重三个力平衡时，物体在竖直方向上受力平衡，若水平方向受平衡力的作用，则物体可能在水平地面上向右做匀速直线运动。
故选：B。
【点评】会对物体进行正确受力分析，并且会在已知力的作用下判断物体的运动状态。
2．如图所示，无人机水平飞行过程中，机上悬挂小球的细线向左偏，且小球与无人机保持相对静止，不计空气阻力，则在飞行过程中（ ）
A．无人机一定是向右飞行的
B．小球的运动状态保持不变
C．小球的机械能可能减小
D．若剪断细线，小球将向左下方运动
【分析】（1）运动物体受平衡力作用时，运动状态不变；受非平衡力作用，运动状态改变；据此判断小球的运动状态和能量变化情况；进一步判断小球被剪断细线后，因重力作用而下落时的运动状态；
（2）根据小球的运动状态分析无人机的运动状态。
【解答】解：AB、小球受到斜向右上方的拉力和重力作用，受力不平衡，因而运动状态一定改变，此时可能是无人机向右做加速运动，小球由于惯性落后；也可能是无人机向左做减速运动，小球由于惯性向前冲；故AB错误；
C、由于水平飞行，小球的重力势能不变，若向左做减速运动时，动能减小；若向右做加速运动时，动能增大；小球的机械能可能减小，故C正确；
D、剪断细线，若小球原来向左运动，则向左下方运动；若原来向右运动，则小球向右下方运动；故D错误。
故选：C。
【点评】本题小球的情况可以类比汽车上悬挂的小球，可能是加速造成的，也可能是减速造成的，未知加减速，无法判断运动方向。
3．小雪和她所在的科学学习兴趣小组在探究摩擦力过程中，用两完全相同的木板把一个正方体木块夹住，设正方体木块A重6N，用力F＝10N的水平推力通过P、Q两木板把A物夹住，木板与A物间的摩擦力为压力的0.4倍，如图为它的正视图。现要将A物体匀速拉出，则拉力大小（ ）
A．一定是2牛 B．一定是14牛 C．可能是10牛 D．可能是16牛
【分析】分析物体A的受力情况：若将A物体沿竖直向上方向匀速拉出，物体A竖直方向受到重力、向上拉力和两侧木板的向下滑动摩擦力；若将A物体沿竖直向下方向匀速拉出，物体A竖直方向受到重力、向下拉力和两侧木板的向上滑动摩擦力；根据平衡条件求出拉力的大小。
【解答】解：
滑动摩擦力：f＝0.4F＝0.4×10N＝4N，
若将A物体沿竖直向上方向匀速拉出，物体A竖直方向受到重力、向上拉力和两侧木板的向下滑动摩擦力，
根据平衡条件得：
F拉1＝2f+G＝2×4N+6N＝14N；
若将A物体沿竖直向下方向匀速拉出，物体A竖直方向受到重力、向下拉力和两侧木板的向上滑动摩擦力。
根据平衡条件得：
F拉2＝2f﹣G＝2×4N﹣6N＝2N；
若将A物体水平匀速拉出，
F拉3＝2f＝2×4N＝8N；
可见拉力最小为2N、最大为14N，
由于拉力方向不确定，拉力大小在2N和14N之间，可能是10N。
故选：C。
【点评】本题是力平衡条件在实际问题中应用，关键是分析物体A的受力情况，两侧木板对物体A都有摩擦力，不能遗漏。
4．如图所示，静止在水平桌面上的玻璃瓶，水中有个气泡和金属球。突然向右水平抽动瓶子时，相对瓶子而言，下列现象描述正确的是（ ）
A．气泡向左运动，金属球向左运动
B．气泡向右运动，金属球向左运动
C．气泡向左运动，金属球向右运动
D．气泡向右运动，金属球向右运动
【分析】分别考虑水、金属球和气泡的惯性是解决本题的关键，抓住惯性只与质量有关，质量越大，惯性越大，也就是运动状态不易改变，同体积的水、金属球和气泡比较，金属球的质量最大、水的质量其次、气泡的质量最小，则根据惯性的大小可判断它们的运动状态。
【解答】解：因为水和金属球具有惯性，需要保持原来的运动状态，当突然向右水平抽动瓶子时，水和金属球向瓶子的左方运动，因为气泡的质量小、惯性小，所以水会将气泡挤向瓶子运动的方向，即右方，因此，我们会看到气泡向右运动，金属球向左运动，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】知道质量是惯性大小的量度。质量大的物体，惯性大，惯性大就是运动状态不易改变，质量小的物体，惯性小，运动状态容易改变。
5．如图所示，A、B、C三个物体叠放在水平地面上，同时有F＝2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上，A、B、C三个物体仍处于静止状态，则不正确的是（ ）
A．A物体对B物体的摩擦力为2N，向左
B．地面对A物体的摩擦力为2N，向右
C．B物体对C物体的摩擦力为零
D．A物体受到5个力的作用
【分析】三个物体均处于静止状态，合力都为零。先以C为研究对象，由平衡条件研究B对C的摩擦力，即可知道C对B的摩擦力。再以CB组成的整体为研究对象，研究A对B的摩擦力。最后以三个物体整体为研究对象，研究水平面对A的摩擦力。
【解答】解：
A、将B与C看成一个整体，此时受到水平向右大小为2N的拉力，因此A对B和C有个向左的静摩擦力，其大小为2N，故A正确；
B、以ABC整体为研究对象，由平衡条件得水平面对A的摩擦力为零，故B错误；
C、以C为研究对象，由平衡条件得知：B对C的摩擦力等于0，故C正确；
D、A受到重力、支持力、压力、向左的拉力F，和B给的向右的摩擦力，即5个力的作用，故D正确。
故选：B。
【点评】本题的解题关键是如何选择研究对象，采用隔离法和整体法结合比较简便。
6．如图所示，用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上。剪断细绳的同时，用一个由0逐渐增大的水平作用力F压在物块上，墙壁足够高，则物块下落时速度及摩擦力随时间变化的图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】影响滑动摩擦力大小的因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度；对物块进行受力分析，根据摩擦力大小的影响因素判断其摩擦力变化。
【解答】解：用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上，此时重力与拉力是一对平衡力；
当剪断细绳时，拉力消失，但同时用一个由零逐渐增大的水平作用力F压在物块上，则木块对墙面产生压力，从而产生沿墙壁向上的滑动摩擦力，且滑动摩擦力随着压力的增大而变大；开始时摩擦力较小，小于重力（f滑＜G），物块向下做加速运动；然后摩擦力等于重力，继续增大压力，向上的摩擦力会大于向下的重力（f滑＞G），物块做减速运动；当速度为零时物体静止，此时静摩擦力等于物重（f静＝G）；故摩擦力先变大，然后突然变小，最终摩擦力大小等于重力，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】此题通过一个场景，综合考查了摩擦力大小的影响因素，属于中考热点题型，本题关键是通过对物块进行正确的受力分析，对物块在滑落过程中的运动状态作出准确判断，有一定难度。
7．一直升电梯运送重为G的小科上楼，经历先加速上升，再匀速上升，后减速上升的过程。下图能正确反映这三个过程中，电梯底板对小科支持力大小变化情况的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据小科的运动情况分析受力解答。
【解答】解：一开始支持力等于重力，先加速阶段，支持力大于重力；再匀速上升，支持力等于重力；后减速上升，支持力小于重力，故A符合题意。
故选：A。
【点评】本题主要考查了物体受力情况分析，有一定难度。
8．如果物体只受到一个力的作用，关于它的运动状态的描述正确的是（ ）
A．不可能静止 B．不可能做加速直线运动
C．不可能做减速直线运动 D．不可能做曲线运动
【分析】由牛顿第一定律可知物体不受力作用时，总处于静止状态或匀速直线运动状态，力是改变物体的运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。
【解答】解：由牛顿第一定律可知物体不受力作用时，总处于静止状态或匀速直线运动状态，运动状态不变，如果物体只受到一个力的作用，物体不可能静止，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查了牛顿第一定律的直接应用，一定要知道运动不需要力来维持，但运动状态发生改变，一定受到力的作用，难度不大，属于基础题。
9．如图小车连杆顶端用细线悬挂一小球M，小车连同小球M沿着斜面匀速向下做直线运动，在忽略空气阻力时，小球M的情景是图中的（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）重力的方向是竖直向下的，即指向地心。
（2）匀速直线运动的物体受到平衡力作用。
【解答】解：小车连同小球M沿着斜面匀速向下做直线运动，M受到平衡力作用，即拉力与重力是一对平衡力，其方向相反，由于重力方向竖直向下，故M应在竖直位置平衡；
故BCD错误；A正确；
故选：A。
【点评】深入理解重力的方向、平衡力与运动状态间关系；是解答此题的关键。
10．用弹簧测力计悬挂一个10N重的物体，由静止开始竖直向上运动，测力计在不同时间段的示数如图所示，则物体在此过程中速度随时间变化的图象应为下图中的（ ）
A． B．
C． D．
【分析】从给出的F﹣t图象中分别读出3个时间段的拉力，然后与物体重力进行比较，若拉力＞重力，则物体做加速运动；
若拉力＝重力，则物体做匀速运动；若拉力＜重力，则物体做减速运动；由此得到物体在此过程中速度随时间变化的图象。
【解答】解：
根据题意可知，物重G＝10N，物体由静止开始竖直向上运动，测力计的示数反映了向上拉力的大小；
（1）由F﹣t图象可知，0～t1时间内，拉力F1＝12.5N；
比较可知，拉力＞重力，合力的方向向上，所以物体向上做加速运动；
（2）由F﹣t图象可知，t1～t2时间内，拉力F2＝10N；
比较可知，拉力＝重力，物体所受合力为零，所以物体保持原来的速度做匀速直线运动；
（3）由F﹣t图象可知，t2～t3时间内，拉力F3＝7.5N；
比较可知，拉力＜重力，合力的方向向下，所以物体向上做减速运动；
根据以上分析可知，物体在此过程中速度随时间变化的图象（v﹣t图象）应为D图所示。
故选：D。
【点评】本题通过图象考查了二力的合成、力与运动的关系，关键要知道：合力方向与运动方向相同时，物体做加速运动；合力方向与运动方向相反时，物体做减速运动；当合力为零时，物体保持原来的速度做匀速直线运动。
11．如图所示，第一次甲单独用50N的力推墙，第二次甲推墙的力不变，乙用30N的力向左推甲，前后两次，人均未运动，则下列说法错误的是（ ）
A．在两幅图中，墙壁都受到50N的推力
B．乙受到地面30N的摩擦力，方向向左
C．第二次推时，甲受到地面20N的摩擦力，方向向左
D．第二次推时，墙壁受到80N的推力
【分析】（1）物体处于静止或匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力；
（2）二力平衡的条件：两个平衡力的大小相等，方向相反，作用在同一物体上，作用在同一直线上；
（3）一对相互作用力分别作用在相互作用的两个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解：
在两次推墙的过程中，甲、乙二人均未运动，所以两次甲、乙二人均受到平衡力作用，甲、乙受力分析如下：
第一次甲对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用的力，大小相等，甲受力的示意图，如下图：
第二次甲对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用的力，大小相等，甲受力的示意图，如下图：
第二次乙对甲的推力与甲对乙的推力是一对相互作用的力，大小相等，乙受力的示意图，如下图：
AD、第一次甲单独用50N的力推墙，第二次甲推墙的力不变，所以第一次和第二次墙受到的推力都为50N，故A正确，D错误；
B、乙在地面上处于静止状态，受到平衡力作用，结合图3可知，乙受到地面的摩擦力为30N，方向向左，故B正确；
C、第二次推时，甲仍然静止，受到平衡力作用，结合图2可知，甲受到地面的摩擦力为f＝50N﹣30N＝20N，方向向左，故C正确。
故选：D。
【点评】本题的解题关键是对人进行受力分析以及平衡力和相互作用力的应用；
①平衡力的成立条件：同物、同线、等值、反向；
②相互作用力的成立条件：异物、同线、等值、反向。
12．如图所示，水平桌面上有一个木块，两端连接细绳，细绳通过滑轮分别与不同个数的钩码相连。此时木块恰好能向左做匀速直线运动，每个钩码质量均为m，不计滑轮与轴的摩擦及绳重，则剪断木块右侧细绳后，在木块撞到滑轮之前（ ）
A．木块速度不变
B．桌面受到的摩擦力比原来小
C．细绳对左侧钩码的拉力大小为2mg
D．细绳对木块的拉力大于mg且小于2mg
【分析】木块做匀速直线运动时，受到的合力为0，对木块受力分析，然后求出摩擦力的大小；
剪断木块右侧细绳后，木块受力不平衡，根据木块的运动状态、力的合成分析拉力的大小。
【解答】解：
开始时木块恰好向左做匀速直线运动，水平方向上受到的合力为0；水平方向上受到水平向右的拉力mg、水平向左的拉力2mg和水平向右的摩擦力f，则此时木块与水平桌面间的摩擦力为：f＝2mg﹣mg＝mg；
AB、剪断木块右侧的细绳后，木块在运动过程中，它对水平桌面的压力不变、接触面的粗糙程度不变，故木块受到的摩擦力大小不变，根据力的相互性可知，桌面受到的摩擦力不变；剪断右侧的细绳后，木块在左侧绳子的拉力作用下向左做加速运动，即木块的运动速度将增大；故AB错误；
CD、此时钩码向下做加速运动，则左侧钩码的重力大于细绳对左侧钩码的拉力，所以细绳对左侧钩码的拉力小于2mg，木块加速，则拉力要大于摩擦力，即细绳对木块的拉力大于mg，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查摩擦力以及力的合成、运动状态的变化，是一道综合题。
13．物理兴趣小组自主探究得知“接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力大小成正比”，他们应用该规律及相关知识分析了如图所示的物理过程。已知物体A重10N，B、C重均为4N，不计绳重及其与滑轮的摩擦。当在绳端挂上物体B时（如图甲），物体A沿水平面向右做匀速运动，A所受摩擦力为f1；接着把物体C放在A上，三者停止运动时（如图乙），A所受摩擦力为f2；再用力F竖直向下拉物体B，使物体A、C一起向右做匀速运动（水平面粗糙程度不变）。下列计算结果正确的是（ ）
A．f1＝4N f2＝0N F＝1.6N
B．f1＝2N f2＝0N F＝5.6N
C．f1＝4N f2＝4N F＝5.6N
D．f1＝4N f2＝4N F＝1.6N
【分析】在分析时，分别以A、B、整体为研究对象进行分析，且物体处于匀速直线运动状态或静止状态时，受平衡力的作用，
【解答】解：在图甲中，物体A沿水平面向右做匀速直线运动，A受到水平向右的B的拉力、水平向左的桌面对A的滑动摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，则物体A所受滑动摩擦力f1等于物体B的重力，即：f1＝4N；
A的重力是10N，受到的滑动摩擦力的大小为4N，则滑动摩擦力的大小与压力大小的比值为：＝0.4；
接着把物体C放在A上，三者停止运动时（如图乙），整体处于静止状态，受到的合力为0，A受到水平向右的B的拉力、水平向左的桌面对A的静摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，则f2＝4N；
再用力F竖直向下拉物体B，使物体A、C一起向右做速运动（水平面粗糙程度不变），此时的压力为10N+4N＝14N；由于滑动摩擦力的大小与压力大小成正比，则此时的滑动摩擦力的大小为：14N×0.4＝5.6N；
A水平方向上受到水平向右的B的拉力、水平向右的拉力F、水平向左的滑动摩擦力，A处于平衡状态，则F＝5.6N﹣4N＝1.6N。
故选：D。
【点评】本题考查了影响滑动摩擦力大小的因素、力的平衡条件的应用，难度不大。
二．填空题（共7小题）
14．如图所示，物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，a、b均处于静止状态，则墙对a施加的摩擦力方向是 竖直向上 ，大小为 Mg+mg 。b对a施加的摩擦力方向是 竖直向下 ，大小为 mg 。（a、b的质量分别为M和m）
【分析】b处于静止状态，对b受力分析，根据力的平衡求出b受到的摩擦力的大小；a处于静止状态，对a受力分析，得出a受到的摩擦力的大小。
【解答】解：由图可知，b处于静止状态，在竖直方向上，b受到竖直向下的重力、a对b竖直向上的摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以b受到a的摩擦力为mg；
a处于静止状态，在竖直方向上，a受到竖直向下的重力、b对a竖直向下的摩擦力的作用、墙壁对a竖直向上的摩擦力；由于物体间力的作用是相互的，b受到a的摩擦力为mg，则b对a的摩擦力的大小为mg；墙壁对a竖直向上的摩擦力为Mg+mg。
故答案为：竖直向上；Mg+mg；竖直向下；mg。
【点评】本题考查了摩擦力的大小和方向，对物体正确受力分析是解题的关键。
15．教室装有磁性白板，由于磁体之间有吸引力，所以内部装有磁铁的板擦就可以被吸在白板上的任何位置而不会掉下来。若已知板擦的重力为3N，板擦和白板之间的吸引力恒为5N不变。当对板擦施加方向竖直向下大小为0.5N的推力时，板擦恰能沿白板表面匀速下滑。若要这个板擦沿白板表面竖直向上匀速滑动，则需施加方向竖直向上的力，这个力的大小为 6.5 N。
【分析】要解决此题，需要掌握平衡状态，知道匀速运动状态和静止状态都属于平衡状态；
若物体处于平衡状态，则其受力平衡，一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上；
首先要根据第一种现象计算出黑板对板擦的摩擦力，然后计算当其向上运动时，所受的向上的力。
【解答】解：
当黑板擦匀速下滑时，黑板擦所受的竖直向下的重力为：G＝3N，
竖直向下的推力为：F1＝0.5N，
滑动摩擦力f竖直向上，由于物体处于平衡状态，由平衡条件得，
f＝G+F1＝3N+0.5N＝3.5N 竖直向上；
当黑板匀速上滑时，黑板所受的力为
G＝3N 竖直向下，f＝3.5N 竖直向下，
推力F2竖直向上，由于物体处于平衡状态，由平衡条件得，
F2＝G+f＝3N+3.5N＝6.5N 竖直向上，
故推力大小是6.5N。
故答案为：6.5。
【点评】此题主要考查了力的平衡条件的应用，要搞清板擦在不同运动过程中所受到的力，关键是求出板擦所受的摩擦力，题目中暗含的条件是摩擦力的大小不变，但两次摩擦力方向是相反的，从而根据平衡关系计算出匀速竖直向上运动时的推力。
16．如图甲所示，小强在水平地面上用力推木箱，推力随时间变化的图像如图乙所示，木箱速度随时间变化的图像如图丙所示：
（1）0～1s内木箱没有动，此过程中人对木箱的推力 等于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）地面给木箱的摩擦力；
（2）1s～2s内木箱受到的摩擦力大小为 4 N；
（3）在0s﹣1s、1s﹣2s、2s﹣3s、3s﹣3.5s四个时间段内，木箱所受摩擦力相同的有 C 。
A．1段 B．2段 C．3段 D．4段
【分析】由图像丙可以判断出在各时间段木箱所处的状态，由图像乙可以求出物体所受推力大小；最后物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，受平衡力作用，由平衡条件判断推力和摩擦力的关系，根据影响摩擦力的因素来分析木箱受到摩擦力的大小。
【解答】解：（1）0～1s内木箱没有动，此过程中，木箱受平衡力作用，因此人对木箱的推力等于地面给木箱的摩擦力；
（2）根据图丙可知，1s～2s内，木箱做加速运动，2s～3s内木箱做匀速直线运动，3s～4s内木箱做减速运动，木箱做匀速直线运动时，木箱受平衡力作用，根据图乙可知2s～3s内木箱受到的推力为4N，此时木箱受到的摩擦力等于推力4N，由于滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，而整个运动的过程，接触面的粗糙程度和压力都不变，因此1s～4s内，木箱受到的摩擦力都为4N。
（3）根据乙图可知，木箱在0～1s内受到的摩擦力为3N，其它三个过程受到的摩擦力均为滑动摩擦力4N，即木箱所受摩擦力相同的有3段，故C正确。
故答案为：（1）等于；（2）4；（3）C。
【点评】此题考查了学生对图像问题的分析能力，能从图像中得出相关的信息，然后结合功和功率的计算公式进行计算求解，是中考的热点考题。
17．如图所示，被细绳拴着的小球在水平桌面绕O点以大小为v的速度做圆周运动，轨迹如图的圆圈所示。每时刻小球的速度方向均与细绳垂直，不计小球与桌面的摩擦力，某时刻小球在图中M点时细绳断开。
（1）请你猜想一下，细绳断后短暂时间内，小球可能出现在图中的a、b、c、d哪个位置？ d （选填字母）。
（2）你猜想的依据为 此时小球具有水平向右的速度，且不受阻力作用，小球由于惯性而做匀速直线运动 。
【分析】细绳断开时，小球由于具有惯性，会保持原来的运动状态，由于不受阻力，所以会做匀速直线运动。
【解答】解：（1）（2）细绳在M点处断开时，小球具有水平向右的速度，且不受阻力作用，小球由于惯性而做匀速直线运动，所以出现的位置可能在d位置。
故答案为：d；此时小球具有水平向右的速度，且不受阻力作用，小球由于惯性而做匀速直线运动。
【点评】这道题主要考查同学对惯性的理解，以及对物体运动状态的分析能力，属于中档题。
18．如图甲，重6N的物体在水平压力F的作用下，压在竖直的墙壁上运动（墙壁各区域的粗糙程度可能不同）。F大小随时间t的变化关系及物体运动的速度随时间t的变化关系如图乙所示，由图象可知，在0～2s内物体做 加速 （加速/减速/匀速）运动；方向 一定向下 （一定向下/一定向上/不确定）；当t＝3s时，所受摩擦力为 6 N。
【分析】（1）由乙图v﹣t图像可知物体运动情况；
（2）由乙图两图像可知，在0～2s内，物体做加速运动，摩擦力与重力不平衡，运动方向一定向下。在2～4s内，物体做匀速直线运动，摩擦力与重力二力平衡，大小相等；
【解答】解：（1）由乙图v﹣t图像可知，在0～2内，物体做加速运动；
（2）由乙图两图像可知，在0～2s内，物体做加速运动，摩擦力与重力不平衡，运动方向一定向下；在2～4s内，物体做匀速直线运动，摩擦力与重力二力平衡，大小相等，当t＝3s时，所受摩擦力为6N。
故答案为：加速；一定向下；6。
【点评】本题考查力与运动的关系以及二力平衡条件的应用，要求学生能从图像获取必要信息，难度不大。
19．如图甲所示，木块置于小车上，在水平拉力F作用下，小车和木块一起以速度v沿水平地面向右做匀速直线运动（不计空气阻力），则木块对小车的摩擦力f1方向是水平向 右 ，f1 ＝ F（选填“＞”、“＜”、“＝”）；如图乙所示，上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体，两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动。B在A的正前方，B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长，不计空气阻力，小车遇到障碍物突然停止后，A、B两物体之间的距离 保持不变 （选填“保持不变”、“逐渐变长”或“逐渐变短”）原因是 A、B两物体在水平方向上不受力，根据牛顿第一定律可知，A、B两物体仍然会做匀速直线运动 。
【分析】甲图中：根据木块的运动状态，判定木块受力情况，根据力的相互性判定摩擦力的大小和方向；乙图：根据牛顿第一定律分析两个物体的运动情况。
【解答】解：
甲图中：木块置于小车上，在水平拉力F作用下，小车和木块一起以速度v沿水平地面向右做匀速直线运动，木块受力平衡，在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，因物体间力的作用是相互的，小车对木块的摩擦力的方向向左，则木块对小车的摩擦力f1方向是水平向右的，且f1＝F；
乙图中：小车的表面是光滑的，两物体与小车间不存在摩擦力；小车遇到障碍物突然停止后，由于AB在水平方向上不受力，根据牛顿第一定律可知，A、B两物体仍然会做匀速直线运动，所以它们之间的距离保持不变。
故答案为：右；＝；保持不变；A、B两物体在水平方向上不受力，根据牛顿第一定律可知，A、B两物体仍然会做匀速直线运动。
【点评】本题考查了对平衡力的辨别和牛顿第一定律的应用，解答本题的关键是要用分割思想，分别对两个物体的受力情况进行分析，属易错题。
20．如图，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则第1块对第2块砖摩擦力大小为 mg ，方向 竖直向上 。
【分析】先对4块砖整体受力分析，根据平衡条件求解木板对砖的摩擦力，再对第1块砖受力分析，根据平衡条件求解第2块砖对第1块砖的摩擦力大小，然后根据力的相互性求出第1块对第2块砖摩擦力的大小。
【解答】解：先对4块砖整体受力分析，受重力4mg和两侧木板对砖向上的静摩擦力2f，根据平衡条件，有：2f＝4mg；解得：f＝2mg；
即木板对第1块砖的静摩擦力为2mg；
再对第1块砖受力分析，受重力mg，墙壁对其向上的静摩擦力，大小为f＝2mg，设2对1静摩擦力为f′，向下，根据平衡条件，有：f′+mg＝f 故f′＝2mg﹣mg＝mg；根据力的相互性可知，第1块对第2块砖摩擦力大小为mg，方向竖直向上。
故答案为：mg；竖直向上。
【点评】本题有4个砖块，关键是要用整体法和隔离法选择研究对象进行分析，然后结合共点力平衡条件列式求解．
三．作图题（共2小题）
21．如图所示，一个小球停放在水平地面的墙角处，请画出小球的受力示意图
【分析】分析小球受到的力的情况，用二力平衡的条件判断；二力平衡的条件是：作用在同一个物体上的两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。小球静止在与水平地面垂直的墙角，没有受到挤压，因此墙壁对球没有作用力。
【解答】解：小球停放在水平地面的墙角处，小球的重力G与地面对它的支持力FN是一对平衡力，其大小相等、方向相反；以球的重心为起点竖直向下作重力G的示意图，竖直向上作支持力FN的示意图，如图所示：
【点评】作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等。
22．如图所示，物体A放在水平平板车上，随车一起向右做直线运动，请画出车突然加速时物体A所受力的示意图（不计空气阻力）。
【分析】（1）小车突然加速，速度增大，由于惯性木块保持原来的速度继续运动，木块相对于平板向左滑动或有向左滑动的趋势；
（2）木块受竖直向下的重力G、竖直向上平板的支持力F、水平向后的摩擦力f作用，从力的作用点，沿力的作用线作出力的示意图。
【解答】解：（1）小车突然加速后，木块相对于平板向左滑动或有向左滑动的趋势，在水平方向上受摩擦力的作用，方向向右；
（2）在竖直方向上，木块受重力G和支持力F的作用，并且这两个力是一对平衡力，如图所示。
【点评】根据惯性判断出木块相对于平板向左滑动或有向左滑动的趋势、对木块正确受力分析、掌握力的示意图的作法是正确解题的关键。
四．实验探究题（共4小题）
23．为研究纸锥下落的运动情况，小华查阅资料了解到，物体下落过程中会受到空气阻力的作用，阻力f的大小与物体的迎风面积S和速度v的二次方成正比，公式为f＝kSv2 （k为比例常数）。
现用一张半径为R、面密度ρ（厚度和质量分布均匀的物体，其质量与面积之比称为面密度）的圆纸片，按图甲所示将圆纸片裁剪成圆心角为n°的扇形，然后做成如图乙所示的纸锥，纸锥的底面积为S0（即为纸锥的迎风面积），让纸锥从足够高处静止下落。
（1）纸锥在整个竖直下落过程中的运动状态是 C 。
A．一直加速
B．一直匀速
C．先加速后匀速
D．先加速后减速
（2）下落过程中纸锥能达到的最大速度为 。
【分析】（1）纸锥从足够高处静止下落，刚开始速度小，根据公式f＝kSv2可知，纸锥受到的阻力小于重力，做加速运动；随着速度越来越大，阻力会越来越大，直到阻力等于重力，纸锥受到平衡力的作用，做匀速直线运动；
（2）当纸锥受到的阻力等于重力时，二力平衡，纸锥速度达到最大，保持匀速直线运动状态，根据阻力等于重力列出等式，解出最大速度。
【解答】解：（1）纸锥从足够高处静止下落，刚开始速度小，根据公式f＝kSv2可知，纸锥受到的阻力小于重力，做加速运动；随着速度越来越大，阻力会越来越大，直到阻力等于重力，纸锥受到平衡力的作用，做匀速直线运动，所以纸锥在整个竖直下落过程中的运动状态是先加速后匀速；
（2）当纸锥受到的阻力等于重力时，二力平衡，纸锥速度达到最大，保持匀速直线运动状态，
所以有f＝G，
即kS0v2＝mg＝ρgπR2，
下落过程中纸锥能达到的最大速度：
v＝。
故答案为：（1）C；（2）。
【点评】此题主要考查的是学生对二力平衡知识的理解和掌握，能够从题目中读出有用信息是解决此题的关键。
24．在某次综合实践活动中，小明所在的物理兴趣小组对物体从高空自由落到地面的撞击力进行研究，在无风环境下，将质量相同鸡蛋分别从不同高度由静止释放，砸中铺在草坪上1cm厚的石膏板，实验现象如下表所示：
实验序号 高度/m 实验现象
① 10 鸡蛋破碎，石膏板凹陷且出现裂纹
② 20 鸡蛋破碎，石膏板被砸中的地方破裂
③ 30 鸡蛋破碎，石膏板被击穿
（1）实验中，鸡蛋的撞击力可以通过 石膏板的破裂程度 反映出来，下列实验中所用的研究方法与此相同的有 B、D 。
A．探究电流与电压关系时，保持电阻不变
B．根据压强计U形管两边液面的高度差来显示液体内部压强的大小
C．将钟罩内的空气逐渐抽出，听到铃声逐渐减弱，由此得出真空不能传声D．根据木块被撞击后移动距离的大小判断小车动能的大小
（2）根据实验现象，可以得出：同一物体从高空落到地面的撞击力与 由静止释放的高度 有关。
（3）实验后，小明想探究“高空下落的物体所受空气阻力和速度的关系”，他选取了三个外形相同的锥形物体，其质量之比为1：4：9，让它们从相同高度同时自由落下，并以竖直砖墙为背景，用频闪相机每隔相等时间曝光一次的方法记录它们的运动过程，如图所示，由此得出空气阻力和速度的关系是 f＝kv2 。
【分析】（1）根据转换法，实验中，鸡蛋的撞击力可以通过石膏板的破裂程度反映出来；
逐一分析每个选项，找了符合题意的答案；
（2）纵向比较表中数据得出结论；
（3）由图知，三个物体在相同时间内通过的距离之比为1：2：3，根据v＝得出三个物体的速度之比；
由图知，三个外形相同的锥形物体在相同时间内通过的距离相等，确定三个物体都是做匀速直线运动的；根据二力平衡及G＝mg，可得出空气阻力之比，从而得出物体所受的空气阻力与速度的大小关系。，
【解答】解：
（1）由表中数据，根据转换法，实验中，鸡蛋的撞击力可以通过石膏板的破裂程度反映出来；
A．探究电流与电压关系时，保持电阻不变，采用了控制变量法；
B．根据压强计U形管两边液面的高度差来显示液体内部压强的大小；采用了转换法；
C．将钟罩内的空气逐渐抽出，听到铃声逐渐减弱，由此得出真空不能传声；采用了推理法；
D．根据木块被撞击后移动距离的大小判断小车动能的大小，采用了转换法；
故选BD；
（2）纵向比较表中数据，同一物体，由静止释放的高度越大，石膏板的破裂程度越大，故可以得出：同一物体从高空落到地面的撞击力与由静止释放的高度有关；
（3）由图知，三个物体在相同时间内通过的距离之比为1：2：3，根据v＝，三个物体的速度之比为：1：2：3；
三个外形相同的锥形物体在相同时间内通过的距离相等，故三个物体都是做匀速直线运动的；
而所以纸锥受到的重力和空气阻力是一对平衡力，空气阻力等于其重力大小，根据G＝mg，故重力之比等于质量之比，因其质量之比为1：4：9，故重力之比也为1：4：9，即空气阻力之比也为1：4：9。
故由此得出：物体所受的空气阻力与速度的平方成正比，即f＝kv2。
故答案为：（1）石膏板的破裂程度； BD；（2）被举高高度；（3）f＝kv2。
【点评】本题结合实际考查控制变量法、转换法及二力平衡和数据分析能力。
25．某学习小组利用如图甲体验“模拟引力”之后，进一步思考：绳子的拉力大小与什么因素有关？并提出了如下猜想：
猜想A：与小球的质量大小有关；
猜想B：与小球运动的快慢有关；
猜想C：与绳子的长度有关。
为了验证猜想，学习小组进行实验探究：用一根细绳子的一端拴住一个小球，用手抓住绳子的另一端，拉动细绳，让小球在光滑水平面上做圆周运动，如图乙所示。实验中，用手感受绳子的拉力大小。做几次实验后，得到实验数据如下表：
试验次数 小球的质量（g） 运动的快慢 绳子的长度（cm） 绳子的拉力
1 20 慢 15 很小
2 25 慢 15 小
3 25 快 15 大
4 25 快 20 很大
（1）实验中，小球在竖直方向上受到的 重 力和 支持 力是一对平衡力（不计空气阻力）。
（2）实验中，小球的运动方向是不断变化的，说明其运动状态 一定 （选填“一定”或“不一定”）改变。而拉动细绳的手感觉发热，是因为绳子与手摩擦时机械能转化为 内 能。
（3）分析对比实验次数1、2的数据，可以初步验证猜想 A ；分析对比实验次数 2、3 的数据，可以初步验证猜想B。
（4）本实验采用的研究方法有转换法和 控制变量 法。
【分析】（1）让小球在光滑水平面上做圆周运动，小球在竖直方向上处于静止状态，受到平衡力的作用；
（2）物体运动快慢及方向的变化都属于运动状态的变化；绳子与手摩擦时机械能转化为内能；
（3）（4）由表中数据，绳子的拉力大小可能与小球的质量、运动快慢、绳子的长度有关，研究与其中一个因素的有关系时，要控制另外两个因素不变，分析1、2的数据，找出相同的量和不的量，分析得出绳子的拉力大小与变化量的关系。
【解答】解：（1）让小球在光滑水平面上做圆周运动，小球在竖直方向上处于静止状态，故在竖直方向上受到的重力和支持力一对平衡力；
（2）实验中，小球做圆周运动，其运动方向是不断变化的，说明其运动状态一定改变；
而拉动细绳的手感觉发热，是因为绳子与手摩擦时机械能转化为内能；
（3）分析1、2的数据知，运动快慢和绳子的长度相同，小球的质量不同，感受到绳子的拉力不同，说明绳子的拉力大小与小球的质量大小有关，则可以验证猜想A；
要验证猜想B，即与小球运动的快慢有关，要控制小球的质量和绳子的长度相同，只改变小球的运动快慢，故分析2、3两组数据，可以初步验证猜想B；
（4）本实验采用的研究方法有转换法和控制变量法。
故答案为：（1）重；支持；（2）一定；内；（3）A；2、3；（4）控制变量法。
【点评】本题研究绳子的拉力大小与什么因素有关的实验，主要考查了控制变量法和转换法在实验中的应用，还考查了有关物体的受力分析及力的平衡和能量的转化的知识。
26．如图所示是小明设计的研究匀速直线运动物体受力情况的实验装置，在小车上固定一水平长木板，木板两端各固定一立柱，将两根相同的弹簧一端固定在立柱上，弹簧另一端固定在底部带有轮子的锥体上，两弹簧均处于适当伸长状态，且两弹簧需 处在同一直线上 。当装置静止时，在锥体轮子所处位置做好标记。用细绳将小车与数字电机相连，能使小车以不同的速度向右运动。
（1）为便于分析力与运动的关系，利用该装置应以 锥体 （小车/锥体/长木板）为研究对象。
（2）装置静止时，左侧弹簧对锥体的拉力 等于 （大于/等于/小于）右侧弹簧对锥体的拉力。理由是： 锥体静止，所受的力为平衡力 。
（3）当锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明处于匀速直线运动状态的物体，所受的两个力大小 相等 。
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时（两侧弹簧仍处于伸长状态），左侧弹簧对锥体的拉力 小于 （大于/等于/小于）右侧弹簧对锥体的拉力，此时锥体处于 加速 （加速/匀速/减速）运动状态。
【分析】实验中需要控制弹簧的拉力在同一直线上；
（1）该装置中的锥体在水平方向受到两根弹簧的拉力，通过弹簧的形变可以较为明显的反映锥体的受力情况；
（2）装置静止时，锥体受力平衡；
（3）锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明左侧弹簧对锥体的拉力等于右侧弹簧对锥体的拉力；
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时，右侧弹簧的伸长量大于左侧弹簧的伸长量，所以左侧弹簧对锥体的拉力小于右侧弹簧对椎体的拉力。锥体由于惯性会保持原来的运动状态，此时锥体相对于小车向左运动，说明小车向右做加速运动。
【解答】解：锥体在水平方向上受到两个力的作用时保持平衡状态，则这两个力会在同一条直线上，所以实验中要控制两弹簧在同一直线上；
（1）该装置中的锥体在水平方向受到两根弹簧的拉力，通过弹簧的形变可以较为明显的反映锥体的受力情况，所以为便于分析力与运动的关系，利用该装置应以锥体为研究对象；
（2）因为装置静止时，锥体受力平衡，所以左侧弹簧对锥体的拉力等于右侧弹簧对椎体的拉力；
（3）锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明左侧弹簧对锥体的拉力等于右侧弹簧对锥体的拉力，此时锥体随小车一起做匀速直线运动，说明处于匀速直线运动状态的物体，所受的两个力大小相等；
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时，右侧弹簧的伸长量大于左侧弹簧的伸长量，所以左侧弹簧对锥体的拉力小于右侧弹簧对椎体的拉力。锥体由于惯性会保持原来的运动状态，此时锥体相对于小车向左运动，说明锥体向右做加速运动。
故答案为：处在同一直线上；（1）锥体；（2）等于；锥体静止，所受的力为平衡力；（3）相等；（4）小于；加速。
【点评】本题主要考查力与运动的关系，明确物体的受力情况，及在不同受力情况下所处的运动状态是解答此题的关键。
五．解答题（共1小题）
27．理想实验是物理发展过程中的一种重要的研究方法，伽利略曾设想了一个理想实验，如图所示（图中两个斜面底部均用一小段光滑圆弧连接），下列是该实验中的一些事实和推论
A、如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度
B、减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然能达到原来的高度
C、继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做匀速直线运动
D、两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
①在上述A、B、C、D四个步骤中，属于可靠性事实的有 D ，属于理想化推论的有 ABC ；
②上述理想实验的步骤按照正确的顺序排列是 DABC
③该理想实验 不能 （填“能”或“不能”）直接证明牛顿第一定律。
【分析】分析实验步骤，然后找出实验事实、假设与推理；伽利略的理想实验，在客观事实的基础上，进行了合理的推理，根据题目所示实验操作，合理安排实验步骤。
【解答】解：①D、“两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面”是事实；
A、“如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度”是在假设基础上进行的推论；
B、“减小第二个斜面的倾角，小球在该斜面上仍然要达到原来的高度”与C“继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面作持续的匀速运动”是在假设基础上进行的推论；
②合理的实验步骤是：D、两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；
A、如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度；
B、减小第二个斜面的倾角，小球在该斜面上仍然要达到原来的高度；
C、继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面作持续的匀速运动。即实验步骤是DABC。
③该理想实验不能直接证明牛顿第一定律，还需要推理。
故答案为：①D；ABC；②DABC；③不能。
【点评】本题主要是对学生科学探究能力的考查，有机渗透对科学态度、以及科学方法的体验与应用，本题同时考查了控制变量法与转换法的应用，是一道难题。
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一．选择题（共13小题）
1．质量为m的物体受到拉力F的作用，在光滑的水平地面上向右做匀速直线运动，如图所示为其受到拉力F的示意图，其中可能的是（ ）
A．只有甲 B．只有丙 C．只有乙、丙 D．只有甲、丙
2．如图所示，无人机水平飞行过程中，机上悬挂小球的细线向左偏，且小球与无人机保持相对静止，不计空气阻力，则在飞行过程中（ ）
A．无人机一定是向右飞行的
B．小球的运动状态保持不变
C．小球的机械能可能减小
D．若剪断细线，小球将向左下方运动
3．小雪和她所在的科学学习兴趣小组在探究摩擦力过程中，用两完全相同的木板把一个正方体木块夹住，设正方体木块A重6N，用力F＝10N的水平推力通过P、Q两木板把A物夹住，木板与A物间的摩擦力为压力的0.4倍，如图为它的正视图。现要将A物体匀速拉出，则拉力大小（ ）
A．一定是2牛 B．一定是14牛 C．可能是10牛 D．可能是16牛
4．如图所示，静止在水平桌面上的玻璃瓶，水中有个气泡和金属球。突然向右水平抽动瓶子时，相对瓶子而言，下列现象描述正确的是（ ）
A．气泡向左运动，金属球向左运动
B．气泡向右运动，金属球向左运动
C．气泡向左运动，金属球向右运动
D．气泡向右运动，金属球向右运动
5．如图所示，A、B、C三个物体叠放在水平地面上，同时有F＝2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上，A、B、C三个物体仍处于静止状态，则不正确的是（ ）
A．A物体对B物体的摩擦力为2N，向左
B．地面对A物体的摩擦力为2N，向右
C．B物体对C物体的摩擦力为零
D．A物体受到5个力的作用
6．如图所示，用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上。剪断细绳的同时，用一个由0逐渐增大的水平作用力F压在物块上，墙壁足够高，则物块下落时速度及摩擦力随时间变化的图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．一直升电梯运送重为G的小科上楼，经历先加速上升，再匀速上升，后减速上升的过程。下图能正确反映这三个过程中，电梯底板对小科支持力大小变化情况的是（ ）
A． B．
C． D．
8．如果物体只受到一个力的作用，关于它的运动状态的描述正确的是（ ）
A．不可能静止 B．不可能做加速直线运动
C．不可能做减速直线运动 D．不可能做曲线运动
9．如图小车连杆顶端用细线悬挂一小球M，小车连同小球M沿着斜面匀速向下做直线运动，在忽略空气阻力时，小球M的情景是图中的（ ）
A． B．
C． D．
10．用弹簧测力计悬挂一个10N重的物体，由静止开始竖直向上运动，测力计在不同时间段的示数如图所示，则物体在此过程中速度随时间变化的图象应为下图中的（ ）
A． B．
C． D．
11．如图所示，第一次甲单独用50N的力推墙，第二次甲推墙的力不变，乙用30N的力向左推甲，前后两次，人均未运动，则下列说法错误的是（ ）
A．在两幅图中，墙壁都受到50N的推力
B．乙受到地面30N的摩擦力，方向向左
C．第二次推时，甲受到地面20N的摩擦力，方向向左
D．第二次推时，墙壁受到80N的推力
12．如图所示，水平桌面上有一个木块，两端连接细绳，细绳通过滑轮分别与不同个数的钩码相连。此时木块恰好能向左做匀速直线运动，每个钩码质量均为m，不计滑轮与轴的摩擦及绳重，则剪断木块右侧细绳后，在木块撞到滑轮之前（ ）
A．木块速度不变
B．桌面受到的摩擦力比原来小
C．细绳对左侧钩码的拉力大小为2mg
D．细绳对木块的拉力大于mg且小于2mg
13．物理兴趣小组自主探究得知“接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力大小成正比”，他们应用该规律及相关知识分析了如图所示的物理过程。已知物体A重10N，B、C重均为4N，不计绳重及其与滑轮的摩擦。当在绳端挂上物体B时（如图甲），物体A沿水平面向右做匀速运动，A所受摩擦力为f1；接着把物体C放在A上，三者停止运动时（如图乙），A所受摩擦力为f2；再用力F竖直向下拉物体B，使物体A、C一起向右做匀速运动（水平面粗糙程度不变）。下列计算结果正确的是（ ）
A．f1＝4N f2＝0N F＝1.6N
B．f1＝2N f2＝0N F＝5.6N
C．f1＝4N f2＝4N F＝5.6N
D．f1＝4N f2＝4N F＝1.6N
二．填空题（共7小题）
14．如图所示，物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，a、b均处于静止状态，则墙对a施加的摩擦力方向是 ，大小为 。b对a施加的摩擦力方向是 ，大小为 。（a、b的质量分别为M和m）
15．教室装有磁性白板，由于磁体之间有吸引力，所以内部装有磁铁的板擦就可以被吸在白板上的任何位置而不会掉下来。若已知板擦的重力为3N，板擦和白板之间的吸引力恒为5N不变。当对板擦施加方向竖直向下大小为0.5N的推力时，板擦恰能沿白板表面匀速下滑。若要这个板擦沿白板表面竖直向上匀速滑动，则需施加方向竖直向上的力，这个力的大小为 N。
16．如图甲所示，小强在水平地面上用力推木箱，推力随时间变化的图像如图乙所示，木箱速度随时间变化的图像如图丙所示：
（1）0～1s内木箱没有动，此过程中人对木箱的推力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）地面给木箱的摩擦力；
（2）1s～2s内木箱受到的摩擦力大小为 N；
（3）在0s﹣1s、1s﹣2s、2s﹣3s、3s﹣3.5s四个时间段内，木箱所受摩擦力相同的有 。
A．1段 B．2段 C．3段 D．4段
17．如图所示，被细绳拴着的小球在水平桌面绕O点以大小为v的速度做圆周运动，轨迹如图的圆圈所示。每时刻小球的速度方向均与细绳垂直，不计小球与桌面的摩擦力，某时刻小球在图中M点时细绳断开。
（1）请你猜想一下，细绳断后短暂时间内，小球可能出现在图中的a、b、c、d哪个位置？ （选填字母）。
（2）你猜想的依据为 。
18．如图甲，重6N的物体在水平压力F的作用下，压在竖直的墙壁上运动（墙壁各区域的粗糙程度可能不同）。F大小随时间t的变化关系及物体运动的速度随时间t的变化关系如图乙所示，由图象可知，在0～2s内物体做 （加速/减速/匀速）运动；方向 （一定向下/一定向上/不确定）；当t＝3s时，所受摩擦力为 N。
19．如图甲所示，木块置于小车上，在水平拉力F作用下，小车和木块一起以速度v沿水平地面向右做匀速直线运动（不计空气阻力），则木块对小车的摩擦力f1方向是水平向 ，f1 F（选填“＞”、“＜”、“＝”）；如图乙所示，上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体，两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动。B在A的正前方，B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长，不计空气阻力，小车遇到障碍物突然停止后，A、B两物体之间的距离 （选填“保持不变”、“逐渐变长”或“逐渐变短”）原因是 。
20．如图，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则第1块对第2块砖摩擦力大小为 ，方向 。
三．作图题（共2小题）
21．如图所示，一个小球停放在水平地面的墙角处，请画出小球的受力示意图
22．如图所示，物体A放在水平平板车上，随车一起向右做直线运动，请画出车突然加速时物体A所受力的示意图（不计空气阻力）。
四．实验探究题（共4小题）
23．为研究纸锥下落的运动情况，小华查阅资料了解到，物体下落过程中会受到空气阻力的作用，阻力f的大小与物体的迎风面积S和速度v的二次方成正比，公式为f＝kSv2 （k为比例常数）。
现用一张半径为R、面密度ρ（厚度和质量分布均匀的物体，其质量与面积之比称为面密度）的圆纸片，按图甲所示将圆纸片裁剪成圆心角为n°的扇形，然后做成如图乙所示的纸锥，纸锥的底面积为S0（即为纸锥的迎风面积），让纸锥从足够高处静止下落。
（1）纸锥在整个竖直下落过程中的运动状态是 。
A．一直加速
B．一直匀速
C．先加速后匀速
D．先加速后减速
（2）下落过程中纸锥能达到的最大速度为 。
24．在某次综合实践活动中，小明所在的物理兴趣小组对物体从高空自由落到地面的撞击力进行研究，在无风环境下，将质量相同鸡蛋分别从不同高度由静止释放，砸中铺在草坪上1cm厚的石膏板，实验现象如下表所示：
实验序号 高度/m 实验现象
① 10 鸡蛋破碎，石膏板凹陷且出现裂纹
② 20 鸡蛋破碎，石膏板被砸中的地方破裂
③ 30 鸡蛋破碎，石膏板被击穿
（1）实验中，鸡蛋的撞击力可以通过 反映出来，下列实验中所用的研究方法与此相同的有 。
A．探究电流与电压关系时，保持电阻不变
B．根据压强计U形管两边液面的高度差来显示液体内部压强的大小
C．将钟罩内的空气逐渐抽出，听到铃声逐渐减弱，由此得出真空不能传声D．根据木块被撞击后移动距离的大小判断小车动能的大小
（2）根据实验现象，可以得出：同一物体从高空落到地面的撞击力与 有关。
（3）实验后，小明想探究“高空下落的物体所受空气阻力和速度的关系”，他选取了三个外形相同的锥形物体，其质量之比为1：4：9，让它们从相同高度同时自由落下，并以竖直砖墙为背景，用频闪相机每隔相等时间曝光一次的方法记录它们的运动过程，如图所示，由此得出空气阻力和速度的关系是 。
25．某学习小组利用如图甲体验“模拟引力”之后，进一步思考：绳子的拉力大小与什么因素有关？并提出了如下猜想：
猜想A：与小球的质量大小有关；
猜想B：与小球运动的快慢有关；
猜想C：与绳子的长度有关。
为了验证猜想，学习小组进行实验探究：用一根细绳子的一端拴住一个小球，用手抓住绳子的另一端，拉动细绳，让小球在光滑水平面上做圆周运动，如图乙所示。实验中，用手感受绳子的拉力大小。做几次实验后，得到实验数据如下表：
试验次数 小球的质量（g） 运动的快慢 绳子的长度（cm） 绳子的拉力
1 20 慢 15 很小
2 25 慢 15 小
3 25 快 15 大
4 25 快 20 很大
（1）实验中，小球在竖直方向上受到的 力和 力是一对平衡力（不计空气阻力）。
（2）实验中，小球的运动方向是不断变化的，说明其运动状态 （选填“一定”或“不一定”）改变。而拉动细绳的手感觉发热，是因为绳子与手摩擦时机械能转化为 能。
（3）分析对比实验次数1、2的数据，可以初步验证猜想 ；分析对比实验次数 的数据，可以初步验证猜想B。
（4）本实验采用的研究方法有转换法和 法。
26．如图所示是小明设计的研究匀速直线运动物体受力情况的实验装置，在小车上固定一水平长木板，木板两端各固定一立柱，将两根相同的弹簧一端固定在立柱上，弹簧另一端固定在底部带有轮子的锥体上，两弹簧均处于适当伸长状态，且两弹簧需 。当装置静止时，在锥体轮子所处位置做好标记。用细绳将小车与数字电机相连，能使小车以不同的速度向右运动。
（1）为便于分析力与运动的关系，利用该装置应以 （小车/锥体/长木板）为研究对象。
（2）装置静止时，左侧弹簧对锥体的拉力 （大于/等于/小于）右侧弹簧对锥体的拉力。理由是： 。
（3）当锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明处于匀速直线运动状态的物体，所受的两个力大小 。
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时（两侧弹簧仍处于伸长状态），左侧弹簧对锥体的拉力 （大于/等于/小于）右侧弹簧对锥体的拉力，此时锥体处于 （加速/匀速/减速）运动状态。
五．解答题（共1小题）
27．理想实验是物理发展过程中的一种重要的研究方法，伽利略曾设想了一个理想实验，如图所示（图中两个斜面底部均用一小段光滑圆弧连接），下列是该实验中的一些事实和推论
A、如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度
B、减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然能达到原来的高度
C、继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做匀速直线运动
D、两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
①在上述A、B、C、D四个步骤中，属于可靠性事实的有 ，属于理想化推论的有 ；
②上述理想实验的步骤按照正确的顺序排列是
③该理想实验 （填“能”或“不能”）直接证明牛顿第一定律。
第九章《力与运动》单元测试卷（解析版）
一．选择题（共13小题）
1．质量为m的物体受到拉力F的作用，在光滑的水平地面上向右做匀速直线运动，如图所示为其受到拉力F的示意图，其中可能的是（ ）
A．只有甲 B．只有丙 C．只有乙、丙 D．只有甲、丙
【分析】物体在水平地面上做匀速直线运动，则受到平衡力的作用；
三个图中，如果在拉力F的作用下，能使物体受到平衡力的作用，则该选项即符合题意；
需要注意，已知物体在水平地面上向右运动，但不受摩擦力作用。
【解答】解：甲图拉力向左，如果此时物体向右做匀速直线运动，在光滑的水平地面上则物体不受到的摩擦力作用，因此甲图的物体向右做减速直线运动。
乙图拉力向右，如果物体向右做匀速直线运动，在光滑的水平地面上则物体不受到的摩擦力作用，因此甲图的物体向右做加速直线运动。
丙图拉力向上，当拉力F和支持力、物重三个力平衡时，物体在竖直方向上受力平衡，若水平方向受平衡力的作用，则物体可能在水平地面上向右做匀速直线运动。
故选：B。
【点评】会对物体进行正确受力分析，并且会在已知力的作用下判断物体的运动状态。
2．如图所示，无人机水平飞行过程中，机上悬挂小球的细线向左偏，且小球与无人机保持相对静止，不计空气阻力，则在飞行过程中（ ）
A．无人机一定是向右飞行的
B．小球的运动状态保持不变
C．小球的机械能可能减小
D．若剪断细线，小球将向左下方运动
【分析】（1）运动物体受平衡力作用时，运动状态不变；受非平衡力作用，运动状态改变；据此判断小球的运动状态和能量变化情况；进一步判断小球被剪断细线后，因重力作用而下落时的运动状态；
（2）根据小球的运动状态分析无人机的运动状态。
【解答】解：AB、小球受到斜向右上方的拉力和重力作用，受力不平衡，因而运动状态一定改变，此时可能是无人机向右做加速运动，小球由于惯性落后；也可能是无人机向左做减速运动，小球由于惯性向前冲；故AB错误；
C、由于水平飞行，小球的重力势能不变，若向左做减速运动时，动能减小；若向右做加速运动时，动能增大；小球的机械能可能减小，故C正确；
D、剪断细线，若小球原来向左运动，则向左下方运动；若原来向右运动，则小球向右下方运动；故D错误。
故选：C。
【点评】本题小球的情况可以类比汽车上悬挂的小球，可能是加速造成的，也可能是减速造成的，未知加减速，无法判断运动方向。
3．小雪和她所在的科学学习兴趣小组在探究摩擦力过程中，用两完全相同的木板把一个正方体木块夹住，设正方体木块A重6N，用力F＝10N的水平推力通过P、Q两木板把A物夹住，木板与A物间的摩擦力为压力的0.4倍，如图为它的正视图。现要将A物体匀速拉出，则拉力大小（ ）
A．一定是2牛 B．一定是14牛 C．可能是10牛 D．可能是16牛
【分析】分析物体A的受力情况：若将A物体沿竖直向上方向匀速拉出，物体A竖直方向受到重力、向上拉力和两侧木板的向下滑动摩擦力；若将A物体沿竖直向下方向匀速拉出，物体A竖直方向受到重力、向下拉力和两侧木板的向上滑动摩擦力；根据平衡条件求出拉力的大小。
【解答】解：
滑动摩擦力：f＝0.4F＝0.4×10N＝4N，
若将A物体沿竖直向上方向匀速拉出，物体A竖直方向受到重力、向上拉力和两侧木板的向下滑动摩擦力，
根据平衡条件得：
F拉1＝2f+G＝2×4N+6N＝14N；
若将A物体沿竖直向下方向匀速拉出，物体A竖直方向受到重力、向下拉力和两侧木板的向上滑动摩擦力。
根据平衡条件得：
F拉2＝2f﹣G＝2×4N﹣6N＝2N；
若将A物体水平匀速拉出，
F拉3＝2f＝2×4N＝8N；
可见拉力最小为2N、最大为14N，
由于拉力方向不确定，拉力大小在2N和14N之间，可能是10N。
故选：C。
【点评】本题是力平衡条件在实际问题中应用，关键是分析物体A的受力情况，两侧木板对物体A都有摩擦力，不能遗漏。
4．如图所示，静止在水平桌面上的玻璃瓶，水中有个气泡和金属球。突然向右水平抽动瓶子时，相对瓶子而言，下列现象描述正确的是（ ）
A．气泡向左运动，金属球向左运动
B．气泡向右运动，金属球向左运动
C．气泡向左运动，金属球向右运动
D．气泡向右运动，金属球向右运动
【分析】分别考虑水、金属球和气泡的惯性是解决本题的关键，抓住惯性只与质量有关，质量越大，惯性越大，也就是运动状态不易改变，同体积的水、金属球和气泡比较，金属球的质量最大、水的质量其次、气泡的质量最小，则根据惯性的大小可判断它们的运动状态。
【解答】解：因为水和金属球具有惯性，需要保持原来的运动状态，当突然向右水平抽动瓶子时，水和金属球向瓶子的左方运动，因为气泡的质量小、惯性小，所以水会将气泡挤向瓶子运动的方向，即右方，因此，我们会看到气泡向右运动，金属球向左运动，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】知道质量是惯性大小的量度。质量大的物体，惯性大，惯性大就是运动状态不易改变，质量小的物体，惯性小，运动状态容易改变。
5．如图所示，A、B、C三个物体叠放在水平地面上，同时有F＝2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上，A、B、C三个物体仍处于静止状态，则不正确的是（ ）
A．A物体对B物体的摩擦力为2N，向左
B．地面对A物体的摩擦力为2N，向右
C．B物体对C物体的摩擦力为零
D．A物体受到5个力的作用
【分析】三个物体均处于静止状态，合力都为零。先以C为研究对象，由平衡条件研究B对C的摩擦力，即可知道C对B的摩擦力。再以CB组成的整体为研究对象，研究A对B的摩擦力。最后以三个物体整体为研究对象，研究水平面对A的摩擦力。
【解答】解：
A、将B与C看成一个整体，此时受到水平向右大小为2N的拉力，因此A对B和C有个向左的静摩擦力，其大小为2N，故A正确；
B、以ABC整体为研究对象，由平衡条件得水平面对A的摩擦力为零，故B错误；
C、以C为研究对象，由平衡条件得知：B对C的摩擦力等于0，故C正确；
D、A受到重力、支持力、压力、向左的拉力F，和B给的向右的摩擦力，即5个力的作用，故D正确。
故选：B。
【点评】本题的解题关键是如何选择研究对象，采用隔离法和整体法结合比较简便。
6．如图所示，用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上。剪断细绳的同时，用一个由0逐渐增大的水平作用力F压在物块上，墙壁足够高，则物块下落时速度及摩擦力随时间变化的图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】影响滑动摩擦力大小的因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度；对物块进行受力分析，根据摩擦力大小的影响因素判断其摩擦力变化。
【解答】解：用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上，此时重力与拉力是一对平衡力；
当剪断细绳时，拉力消失，但同时用一个由零逐渐增大的水平作用力F压在物块上，则木块对墙面产生压力，从而产生沿墙壁向上的滑动摩擦力，且滑动摩擦力随着压力的增大而变大；开始时摩擦力较小，小于重力（f滑＜G），物块向下做加速运动；然后摩擦力等于重力，继续增大压力，向上的摩擦力会大于向下的重力（f滑＞G），物块做减速运动；当速度为零时物体静止，此时静摩擦力等于物重（f静＝G）；故摩擦力先变大，然后突然变小，最终摩擦力大小等于重力，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】此题通过一个场景，综合考查了摩擦力大小的影响因素，属于中考热点题型，本题关键是通过对物块进行正确的受力分析，对物块在滑落过程中的运动状态作出准确判断，有一定难度。
7．一直升电梯运送重为G的小科上楼，经历先加速上升，再匀速上升，后减速上升的过程。下图能正确反映这三个过程中，电梯底板对小科支持力大小变化情况的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据小科的运动情况分析受力解答。
【解答】解：一开始支持力等于重力，先加速阶段，支持力大于重力；再匀速上升，支持力等于重力；后减速上升，支持力小于重力，故A符合题意。
故选：A。
【点评】本题主要考查了物体受力情况分析，有一定难度。
8．如果物体只受到一个力的作用，关于它的运动状态的描述正确的是（ ）
A．不可能静止 B．不可能做加速直线运动
C．不可能做减速直线运动 D．不可能做曲线运动
【分析】由牛顿第一定律可知物体不受力作用时，总处于静止状态或匀速直线运动状态，力是改变物体的运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。
【解答】解：由牛顿第一定律可知物体不受力作用时，总处于静止状态或匀速直线运动状态，运动状态不变，如果物体只受到一个力的作用，物体不可能静止，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查了牛顿第一定律的直接应用，一定要知道运动不需要力来维持，但运动状态发生改变，一定受到力的作用，难度不大，属于基础题。
9．如图小车连杆顶端用细线悬挂一小球M，小车连同小球M沿着斜面匀速向下做直线运动，在忽略空气阻力时，小球M的情景是图中的（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）重力的方向是竖直向下的，即指向地心。
（2）匀速直线运动的物体受到平衡力作用。
【解答】解：小车连同小球M沿着斜面匀速向下做直线运动，M受到平衡力作用，即拉力与重力是一对平衡力，其方向相反，由于重力方向竖直向下，故M应在竖直位置平衡；
故BCD错误；A正确；
故选：A。
【点评】深入理解重力的方向、平衡力与运动状态间关系；是解答此题的关键。
10．用弹簧测力计悬挂一个10N重的物体，由静止开始竖直向上运动，测力计在不同时间段的示数如图所示，则物体在此过程中速度随时间变化的图象应为下图中的（ ）
A． B．
C． D．
【分析】从给出的F﹣t图象中分别读出3个时间段的拉力，然后与物体重力进行比较，若拉力＞重力，则物体做加速运动；
若拉力＝重力，则物体做匀速运动；若拉力＜重力，则物体做减速运动；由此得到物体在此过程中速度随时间变化的图象。
【解答】解：
根据题意可知，物重G＝10N，物体由静止开始竖直向上运动，测力计的示数反映了向上拉力的大小；
（1）由F﹣t图象可知，0～t1时间内，拉力F1＝12.5N；
比较可知，拉力＞重力，合力的方向向上，所以物体向上做加速运动；
（2）由F﹣t图象可知，t1～t2时间内，拉力F2＝10N；
比较可知，拉力＝重力，物体所受合力为零，所以物体保持原来的速度做匀速直线运动；
（3）由F﹣t图象可知，t2～t3时间内，拉力F3＝7.5N；
比较可知，拉力＜重力，合力的方向向下，所以物体向上做减速运动；
根据以上分析可知，物体在此过程中速度随时间变化的图象（v﹣t图象）应为D图所示。
故选：D。
【点评】本题通过图象考查了二力的合成、力与运动的关系，关键要知道：合力方向与运动方向相同时，物体做加速运动；合力方向与运动方向相反时，物体做减速运动；当合力为零时，物体保持原来的速度做匀速直线运动。
11．如图所示，第一次甲单独用50N的力推墙，第二次甲推墙的力不变，乙用30N的力向左推甲，前后两次，人均未运动，则下列说法错误的是（ ）
A．在两幅图中，墙壁都受到50N的推力
B．乙受到地面30N的摩擦力，方向向左
C．第二次推时，甲受到地面20N的摩擦力，方向向左
D．第二次推时，墙壁受到80N的推力
【分析】（1）物体处于静止或匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力；
（2）二力平衡的条件：两个平衡力的大小相等，方向相反，作用在同一物体上，作用在同一直线上；
（3）一对相互作用力分别作用在相互作用的两个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解：
在两次推墙的过程中，甲、乙二人均未运动，所以两次甲、乙二人均受到平衡力作用，甲、乙受力分析如下：
第一次甲对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用的力，大小相等，甲受力的示意图，如下图：
第二次甲对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用的力，大小相等，甲受力的示意图，如下图：
第二次乙对甲的推力与甲对乙的推力是一对相互作用的力，大小相等，乙受力的示意图，如下图：
AD、第一次甲单独用50N的力推墙，第二次甲推墙的力不变，所以第一次和第二次墙受到的推力都为50N，故A正确，D错误；
B、乙在地面上处于静止状态，受到平衡力作用，结合图3可知，乙受到地面的摩擦力为30N，方向向左，故B正确；
C、第二次推时，甲仍然静止，受到平衡力作用，结合图2可知，甲受到地面的摩擦力为f＝50N﹣30N＝20N，方向向左，故C正确。
故选：D。
【点评】本题的解题关键是对人进行受力分析以及平衡力和相互作用力的应用；
①平衡力的成立条件：同物、同线、等值、反向；
②相互作用力的成立条件：异物、同线、等值、反向。
12．如图所示，水平桌面上有一个木块，两端连接细绳，细绳通过滑轮分别与不同个数的钩码相连。此时木块恰好能向左做匀速直线运动，每个钩码质量均为m，不计滑轮与轴的摩擦及绳重，则剪断木块右侧细绳后，在木块撞到滑轮之前（ ）
A．木块速度不变
B．桌面受到的摩擦力比原来小
C．细绳对左侧钩码的拉力大小为2mg
D．细绳对木块的拉力大于mg且小于2mg
【分析】木块做匀速直线运动时，受到的合力为0，对木块受力分析，然后求出摩擦力的大小；
剪断木块右侧细绳后，木块受力不平衡，根据木块的运动状态、力的合成分析拉力的大小。
【解答】解：
开始时木块恰好向左做匀速直线运动，水平方向上受到的合力为0；水平方向上受到水平向右的拉力mg、水平向左的拉力2mg和水平向右的摩擦力f，则此时木块与水平桌面间的摩擦力为：f＝2mg﹣mg＝mg；
AB、剪断木块右侧的细绳后，木块在运动过程中，它对水平桌面的压力不变、接触面的粗糙程度不变，故木块受到的摩擦力大小不变，根据力的相互性可知，桌面受到的摩擦力不变；剪断右侧的细绳后，木块在左侧绳子的拉力作用下向左做加速运动，即木块的运动速度将增大；故AB错误；
CD、此时钩码向下做加速运动，则左侧钩码的重力大于细绳对左侧钩码的拉力，所以细绳对左侧钩码的拉力小于2mg，木块加速，则拉力要大于摩擦力，即细绳对木块的拉力大于mg，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查摩擦力以及力的合成、运动状态的变化，是一道综合题。
13．物理兴趣小组自主探究得知“接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力大小成正比”，他们应用该规律及相关知识分析了如图所示的物理过程。已知物体A重10N，B、C重均为4N，不计绳重及其与滑轮的摩擦。当在绳端挂上物体B时（如图甲），物体A沿水平面向右做匀速运动，A所受摩擦力为f1；接着把物体C放在A上，三者停止运动时（如图乙），A所受摩擦力为f2；再用力F竖直向下拉物体B，使物体A、C一起向右做匀速运动（水平面粗糙程度不变）。下列计算结果正确的是（ ）
A．f1＝4N f2＝0N F＝1.6N
B．f1＝2N f2＝0N F＝5.6N
C．f1＝4N f2＝4N F＝5.6N
D．f1＝4N f2＝4N F＝1.6N
【分析】在分析时，分别以A、B、整体为研究对象进行分析，且物体处于匀速直线运动状态或静止状态时，受平衡力的作用，
【解答】解：在图甲中，物体A沿水平面向右做匀速直线运动，A受到水平向右的B的拉力、水平向左的桌面对A的滑动摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，则物体A所受滑动摩擦力f1等于物体B的重力，即：f1＝4N；
A的重力是10N，受到的滑动摩擦力的大小为4N，则滑动摩擦力的大小与压力大小的比值为：＝0.4；
接着把物体C放在A上，三者停止运动时（如图乙），整体处于静止状态，受到的合力为0，A受到水平向右的B的拉力、水平向左的桌面对A的静摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，则f2＝4N；
再用力F竖直向下拉物体B，使物体A、C一起向右做速运动（水平面粗糙程度不变），此时的压力为10N+4N＝14N；由于滑动摩擦力的大小与压力大小成正比，则此时的滑动摩擦力的大小为：14N×0.4＝5.6N；
A水平方向上受到水平向右的B的拉力、水平向右的拉力F、水平向左的滑动摩擦力，A处于平衡状态，则F＝5.6N﹣4N＝1.6N。
故选：D。
【点评】本题考查了影响滑动摩擦力大小的因素、力的平衡条件的应用，难度不大。
二．填空题（共7小题）
14．如图所示，物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，a、b均处于静止状态，则墙对a施加的摩擦力方向是 竖直向上 ，大小为 Mg+mg 。b对a施加的摩擦力方向是 竖直向下 ，大小为 mg 。（a、b的质量分别为M和m）
【分析】b处于静止状态，对b受力分析，根据力的平衡求出b受到的摩擦力的大小；a处于静止状态，对a受力分析，得出a受到的摩擦力的大小。
【解答】解：由图可知，b处于静止状态，在竖直方向上，b受到竖直向下的重力、a对b竖直向上的摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以b受到a的摩擦力为mg；
a处于静止状态，在竖直方向上，a受到竖直向下的重力、b对a竖直向下的摩擦力的作用、墙壁对a竖直向上的摩擦力；由于物体间力的作用是相互的，b受到a的摩擦力为mg，则b对a的摩擦力的大小为mg；墙壁对a竖直向上的摩擦力为Mg+mg。
故答案为：竖直向上；Mg+mg；竖直向下；mg。
【点评】本题考查了摩擦力的大小和方向，对物体正确受力分析是解题的关键。
15．教室装有磁性白板，由于磁体之间有吸引力，所以内部装有磁铁的板擦就可以被吸在白板上的任何位置而不会掉下来。若已知板擦的重力为3N，板擦和白板之间的吸引力恒为5N不变。当对板擦施加方向竖直向下大小为0.5N的推力时，板擦恰能沿白板表面匀速下滑。若要这个板擦沿白板表面竖直向上匀速滑动，则需施加方向竖直向上的力，这个力的大小为 6.5 N。
【分析】要解决此题，需要掌握平衡状态，知道匀速运动状态和静止状态都属于平衡状态；
若物体处于平衡状态，则其受力平衡，一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上；
首先要根据第一种现象计算出黑板对板擦的摩擦力，然后计算当其向上运动时，所受的向上的力。
【解答】解：
当黑板擦匀速下滑时，黑板擦所受的竖直向下的重力为：G＝3N，
竖直向下的推力为：F1＝0.5N，
滑动摩擦力f竖直向上，由于物体处于平衡状态，由平衡条件得，
f＝G+F1＝3N+0.5N＝3.5N 竖直向上；
当黑板匀速上滑时，黑板所受的力为
G＝3N 竖直向下，f＝3.5N 竖直向下，
推力F2竖直向上，由于物体处于平衡状态，由平衡条件得，
F2＝G+f＝3N+3.5N＝6.5N 竖直向上，
故推力大小是6.5N。
故答案为：6.5。
【点评】此题主要考查了力的平衡条件的应用，要搞清板擦在不同运动过程中所受到的力，关键是求出板擦所受的摩擦力，题目中暗含的条件是摩擦力的大小不变，但两次摩擦力方向是相反的，从而根据平衡关系计算出匀速竖直向上运动时的推力。
16．如图甲所示，小强在水平地面上用力推木箱，推力随时间变化的图像如图乙所示，木箱速度随时间变化的图像如图丙所示：
（1）0～1s内木箱没有动，此过程中人对木箱的推力 等于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）地面给木箱的摩擦力；
（2）1s～2s内木箱受到的摩擦力大小为 4 N；
（3）在0s﹣1s、1s﹣2s、2s﹣3s、3s﹣3.5s四个时间段内，木箱所受摩擦力相同的有 C 。
A．1段 B．2段 C．3段 D．4段
【分析】由图像丙可以判断出在各时间段木箱所处的状态，由图像乙可以求出物体所受推力大小；最后物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，受平衡力作用，由平衡条件判断推力和摩擦力的关系，根据影响摩擦力的因素来分析木箱受到摩擦力的大小。
【解答】解：（1）0～1s内木箱没有动，此过程中，木箱受平衡力作用，因此人对木箱的推力等于地面给木箱的摩擦力；
（2）根据图丙可知，1s～2s内，木箱做加速运动，2s～3s内木箱做匀速直线运动，3s～4s内木箱做减速运动，木箱做匀速直线运动时，木箱受平衡力作用，根据图乙可知2s～3s内木箱受到的推力为4N，此时木箱受到的摩擦力等于推力4N，由于滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，而整个运动的过程，接触面的粗糙程度和压力都不变，因此1s～4s内，木箱受到的摩擦力都为4N。
（3）根据乙图可知，木箱在0～1s内受到的摩擦力为3N，其它三个过程受到的摩擦力均为滑动摩擦力4N，即木箱所受摩擦力相同的有3段，故C正确。
故答案为：（1）等于；（2）4；（3）C。
【点评】此题考查了学生对图像问题的分析能力，能从图像中得出相关的信息，然后结合功和功率的计算公式进行计算求解，是中考的热点考题。
17．如图所示，被细绳拴着的小球在水平桌面绕O点以大小为v的速度做圆周运动，轨迹如图的圆圈所示。每时刻小球的速度方向均与细绳垂直，不计小球与桌面的摩擦力，某时刻小球在图中M点时细绳断开。
（1）请你猜想一下，细绳断后短暂时间内，小球可能出现在图中的a、b、c、d哪个位置？ d （选填字母）。
（2）你猜想的依据为 此时小球具有水平向右的速度，且不受阻力作用，小球由于惯性而做匀速直线运动 。
【分析】细绳断开时，小球由于具有惯性，会保持原来的运动状态，由于不受阻力，所以会做匀速直线运动。
【解答】解：（1）（2）细绳在M点处断开时，小球具有水平向右的速度，且不受阻力作用，小球由于惯性而做匀速直线运动，所以出现的位置可能在d位置。
故答案为：d；此时小球具有水平向右的速度，且不受阻力作用，小球由于惯性而做匀速直线运动。
【点评】这道题主要考查同学对惯性的理解，以及对物体运动状态的分析能力，属于中档题。
18．如图甲，重6N的物体在水平压力F的作用下，压在竖直的墙壁上运动（墙壁各区域的粗糙程度可能不同）。F大小随时间t的变化关系及物体运动的速度随时间t的变化关系如图乙所示，由图象可知，在0～2s内物体做 加速 （加速/减速/匀速）运动；方向 一定向下 （一定向下/一定向上/不确定）；当t＝3s时，所受摩擦力为 6 N。
【分析】（1）由乙图v﹣t图像可知物体运动情况；
（2）由乙图两图像可知，在0～2s内，物体做加速运动，摩擦力与重力不平衡，运动方向一定向下。在2～4s内，物体做匀速直线运动，摩擦力与重力二力平衡，大小相等；
【解答】解：（1）由乙图v﹣t图像可知，在0～2内，物体做加速运动；
（2）由乙图两图像可知，在0～2s内，物体做加速运动，摩擦力与重力不平衡，运动方向一定向下；在2～4s内，物体做匀速直线运动，摩擦力与重力二力平衡，大小相等，当t＝3s时，所受摩擦力为6N。
故答案为：加速；一定向下；6。
【点评】本题考查力与运动的关系以及二力平衡条件的应用，要求学生能从图像获取必要信息，难度不大。
19．如图甲所示，木块置于小车上，在水平拉力F作用下，小车和木块一起以速度v沿水平地面向右做匀速直线运动（不计空气阻力），则木块对小车的摩擦力f1方向是水平向 右 ，f1 ＝ F（选填“＞”、“＜”、“＝”）；如图乙所示，上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体，两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动。B在A的正前方，B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长，不计空气阻力，小车遇到障碍物突然停止后，A、B两物体之间的距离 保持不变 （选填“保持不变”、“逐渐变长”或“逐渐变短”）原因是 A、B两物体在水平方向上不受力，根据牛顿第一定律可知，A、B两物体仍然会做匀速直线运动 。
【分析】甲图中：根据木块的运动状态，判定木块受力情况，根据力的相互性判定摩擦力的大小和方向；乙图：根据牛顿第一定律分析两个物体的运动情况。
【解答】解：
甲图中：木块置于小车上，在水平拉力F作用下，小车和木块一起以速度v沿水平地面向右做匀速直线运动，木块受力平衡，在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，因物体间力的作用是相互的，小车对木块的摩擦力的方向向左，则木块对小车的摩擦力f1方向是水平向右的，且f1＝F；
乙图中：小车的表面是光滑的，两物体与小车间不存在摩擦力；小车遇到障碍物突然停止后，由于AB在水平方向上不受力，根据牛顿第一定律可知，A、B两物体仍然会做匀速直线运动，所以它们之间的距离保持不变。
故答案为：右；＝；保持不变；A、B两物体在水平方向上不受力，根据牛顿第一定律可知，A、B两物体仍然会做匀速直线运动。
【点评】本题考查了对平衡力的辨别和牛顿第一定律的应用，解答本题的关键是要用分割思想，分别对两个物体的受力情况进行分析，属易错题。
20．如图，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则第1块对第2块砖摩擦力大小为 mg ，方向 竖直向上 。
【分析】先对4块砖整体受力分析，根据平衡条件求解木板对砖的摩擦力，再对第1块砖受力分析，根据平衡条件求解第2块砖对第1块砖的摩擦力大小，然后根据力的相互性求出第1块对第2块砖摩擦力的大小。
【解答】解：先对4块砖整体受力分析，受重力4mg和两侧木板对砖向上的静摩擦力2f，根据平衡条件，有：2f＝4mg；解得：f＝2mg；
即木板对第1块砖的静摩擦力为2mg；
再对第1块砖受力分析，受重力mg，墙壁对其向上的静摩擦力，大小为f＝2mg，设2对1静摩擦力为f′，向下，根据平衡条件，有：f′+mg＝f 故f′＝2mg﹣mg＝mg；根据力的相互性可知，第1块对第2块砖摩擦力大小为mg，方向竖直向上。
故答案为：mg；竖直向上。
【点评】本题有4个砖块，关键是要用整体法和隔离法选择研究对象进行分析，然后结合共点力平衡条件列式求解．
三．作图题（共2小题）
21．如图所示，一个小球停放在水平地面的墙角处，请画出小球的受力示意图
【分析】分析小球受到的力的情况，用二力平衡的条件判断；二力平衡的条件是：作用在同一个物体上的两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。小球静止在与水平地面垂直的墙角，没有受到挤压，因此墙壁对球没有作用力。
【解答】解：小球停放在水平地面的墙角处，小球的重力G与地面对它的支持力FN是一对平衡力，其大小相等、方向相反；以球的重心为起点竖直向下作重力G的示意图，竖直向上作支持力FN的示意图，如图所示：
【点评】作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等。
22．如图所示，物体A放在水平平板车上，随车一起向右做直线运动，请画出车突然加速时物体A所受力的示意图（不计空气阻力）。
【分析】（1）小车突然加速，速度增大，由于惯性木块保持原来的速度继续运动，木块相对于平板向左滑动或有向左滑动的趋势；
（2）木块受竖直向下的重力G、竖直向上平板的支持力F、水平向后的摩擦力f作用，从力的作用点，沿力的作用线作出力的示意图。
【解答】解：（1）小车突然加速后，木块相对于平板向左滑动或有向左滑动的趋势，在水平方向上受摩擦力的作用，方向向右；
（2）在竖直方向上，木块受重力G和支持力F的作用，并且这两个力是一对平衡力，如图所示。
【点评】根据惯性判断出木块相对于平板向左滑动或有向左滑动的趋势、对木块正确受力分析、掌握力的示意图的作法是正确解题的关键。
四．实验探究题（共4小题）
23．为研究纸锥下落的运动情况，小华查阅资料了解到，物体下落过程中会受到空气阻力的作用，阻力f的大小与物体的迎风面积S和速度v的二次方成正比，公式为f＝kSv2 （k为比例常数）。
现用一张半径为R、面密度ρ（厚度和质量分布均匀的物体，其质量与面积之比称为面密度）的圆纸片，按图甲所示将圆纸片裁剪成圆心角为n°的扇形，然后做成如图乙所示的纸锥，纸锥的底面积为S0（即为纸锥的迎风面积），让纸锥从足够高处静止下落。
（1）纸锥在整个竖直下落过程中的运动状态是 C 。
A．一直加速
B．一直匀速
C．先加速后匀速
D．先加速后减速
（2）下落过程中纸锥能达到的最大速度为 。
【分析】（1）纸锥从足够高处静止下落，刚开始速度小，根据公式f＝kSv2可知，纸锥受到的阻力小于重力，做加速运动；随着速度越来越大，阻力会越来越大，直到阻力等于重力，纸锥受到平衡力的作用，做匀速直线运动；
（2）当纸锥受到的阻力等于重力时，二力平衡，纸锥速度达到最大，保持匀速直线运动状态，根据阻力等于重力列出等式，解出最大速度。
【解答】解：（1）纸锥从足够高处静止下落，刚开始速度小，根据公式f＝kSv2可知，纸锥受到的阻力小于重力，做加速运动；随着速度越来越大，阻力会越来越大，直到阻力等于重力，纸锥受到平衡力的作用，做匀速直线运动，所以纸锥在整个竖直下落过程中的运动状态是先加速后匀速；
（2）当纸锥受到的阻力等于重力时，二力平衡，纸锥速度达到最大，保持匀速直线运动状态，
所以有f＝G，
即kS0v2＝mg＝ρgπR2，
下落过程中纸锥能达到的最大速度：
v＝。
故答案为：（1）C；（2）。
【点评】此题主要考查的是学生对二力平衡知识的理解和掌握，能够从题目中读出有用信息是解决此题的关键。
24．在某次综合实践活动中，小明所在的物理兴趣小组对物体从高空自由落到地面的撞击力进行研究，在无风环境下，将质量相同鸡蛋分别从不同高度由静止释放，砸中铺在草坪上1cm厚的石膏板，实验现象如下表所示：
实验序号 高度/m 实验现象
① 10 鸡蛋破碎，石膏板凹陷且出现裂纹
② 20 鸡蛋破碎，石膏板被砸中的地方破裂
③ 30 鸡蛋破碎，石膏板被击穿
（1）实验中，鸡蛋的撞击力可以通过 石膏板的破裂程度 反映出来，下列实验中所用的研究方法与此相同的有 B、D 。
A．探究电流与电压关系时，保持电阻不变
B．根据压强计U形管两边液面的高度差来显示液体内部压强的大小
C．将钟罩内的空气逐渐抽出，听到铃声逐渐减弱，由此得出真空不能传声D．根据木块被撞击后移动距离的大小判断小车动能的大小
（2）根据实验现象，可以得出：同一物体从高空落到地面的撞击力与 由静止释放的高度 有关。
（3）实验后，小明想探究“高空下落的物体所受空气阻力和速度的关系”，他选取了三个外形相同的锥形物体，其质量之比为1：4：9，让它们从相同高度同时自由落下，并以竖直砖墙为背景，用频闪相机每隔相等时间曝光一次的方法记录它们的运动过程，如图所示，由此得出空气阻力和速度的关系是 f＝kv2 。
【分析】（1）根据转换法，实验中，鸡蛋的撞击力可以通过石膏板的破裂程度反映出来；
逐一分析每个选项，找了符合题意的答案；
（2）纵向比较表中数据得出结论；
（3）由图知，三个物体在相同时间内通过的距离之比为1：2：3，根据v＝得出三个物体的速度之比；
由图知，三个外形相同的锥形物体在相同时间内通过的距离相等，确定三个物体都是做匀速直线运动的；根据二力平衡及G＝mg，可得出空气阻力之比，从而得出物体所受的空气阻力与速度的大小关系。，
【解答】解：
（1）由表中数据，根据转换法，实验中，鸡蛋的撞击力可以通过石膏板的破裂程度反映出来；
A．探究电流与电压关系时，保持电阻不变，采用了控制变量法；
B．根据压强计U形管两边液面的高度差来显示液体内部压强的大小；采用了转换法；
C．将钟罩内的空气逐渐抽出，听到铃声逐渐减弱，由此得出真空不能传声；采用了推理法；
D．根据木块被撞击后移动距离的大小判断小车动能的大小，采用了转换法；
故选BD；
（2）纵向比较表中数据，同一物体，由静止释放的高度越大，石膏板的破裂程度越大，故可以得出：同一物体从高空落到地面的撞击力与由静止释放的高度有关；
（3）由图知，三个物体在相同时间内通过的距离之比为1：2：3，根据v＝，三个物体的速度之比为：1：2：3；
三个外形相同的锥形物体在相同时间内通过的距离相等，故三个物体都是做匀速直线运动的；
而所以纸锥受到的重力和空气阻力是一对平衡力，空气阻力等于其重力大小，根据G＝mg，故重力之比等于质量之比，因其质量之比为1：4：9，故重力之比也为1：4：9，即空气阻力之比也为1：4：9。
故由此得出：物体所受的空气阻力与速度的平方成正比，即f＝kv2。
故答案为：（1）石膏板的破裂程度； BD；（2）被举高高度；（3）f＝kv2。
【点评】本题结合实际考查控制变量法、转换法及二力平衡和数据分析能力。
25．某学习小组利用如图甲体验“模拟引力”之后，进一步思考：绳子的拉力大小与什么因素有关？并提出了如下猜想：
猜想A：与小球的质量大小有关；
猜想B：与小球运动的快慢有关；
猜想C：与绳子的长度有关。
为了验证猜想，学习小组进行实验探究：用一根细绳子的一端拴住一个小球，用手抓住绳子的另一端，拉动细绳，让小球在光滑水平面上做圆周运动，如图乙所示。实验中，用手感受绳子的拉力大小。做几次实验后，得到实验数据如下表：
试验次数 小球的质量（g） 运动的快慢 绳子的长度（cm） 绳子的拉力
1 20 慢 15 很小
2 25 慢 15 小
3 25 快 15 大
4 25 快 20 很大
（1）实验中，小球在竖直方向上受到的 重 力和 支持 力是一对平衡力（不计空气阻力）。
（2）实验中，小球的运动方向是不断变化的，说明其运动状态 一定 （选填“一定”或“不一定”）改变。而拉动细绳的手感觉发热，是因为绳子与手摩擦时机械能转化为 内 能。
（3）分析对比实验次数1、2的数据，可以初步验证猜想 A ；分析对比实验次数 2、3 的数据，可以初步验证猜想B。
（4）本实验采用的研究方法有转换法和 控制变量 法。
【分析】（1）让小球在光滑水平面上做圆周运动，小球在竖直方向上处于静止状态，受到平衡力的作用；
（2）物体运动快慢及方向的变化都属于运动状态的变化；绳子与手摩擦时机械能转化为内能；
（3）（4）由表中数据，绳子的拉力大小可能与小球的质量、运动快慢、绳子的长度有关，研究与其中一个因素的有关系时，要控制另外两个因素不变，分析1、2的数据，找出相同的量和不的量，分析得出绳子的拉力大小与变化量的关系。
【解答】解：（1）让小球在光滑水平面上做圆周运动，小球在竖直方向上处于静止状态，故在竖直方向上受到的重力和支持力一对平衡力；
（2）实验中，小球做圆周运动，其运动方向是不断变化的，说明其运动状态一定改变；
而拉动细绳的手感觉发热，是因为绳子与手摩擦时机械能转化为内能；
（3）分析1、2的数据知，运动快慢和绳子的长度相同，小球的质量不同，感受到绳子的拉力不同，说明绳子的拉力大小与小球的质量大小有关，则可以验证猜想A；
要验证猜想B，即与小球运动的快慢有关，要控制小球的质量和绳子的长度相同，只改变小球的运动快慢，故分析2、3两组数据，可以初步验证猜想B；
（4）本实验采用的研究方法有转换法和控制变量法。
故答案为：（1）重；支持；（2）一定；内；（3）A；2、3；（4）控制变量法。
【点评】本题研究绳子的拉力大小与什么因素有关的实验，主要考查了控制变量法和转换法在实验中的应用，还考查了有关物体的受力分析及力的平衡和能量的转化的知识。
26．如图所示是小明设计的研究匀速直线运动物体受力情况的实验装置，在小车上固定一水平长木板，木板两端各固定一立柱，将两根相同的弹簧一端固定在立柱上，弹簧另一端固定在底部带有轮子的锥体上，两弹簧均处于适当伸长状态，且两弹簧需 处在同一直线上 。当装置静止时，在锥体轮子所处位置做好标记。用细绳将小车与数字电机相连，能使小车以不同的速度向右运动。
（1）为便于分析力与运动的关系，利用该装置应以 锥体 （小车/锥体/长木板）为研究对象。
（2）装置静止时，左侧弹簧对锥体的拉力 等于 （大于/等于/小于）右侧弹簧对锥体的拉力。理由是： 锥体静止，所受的力为平衡力 。
（3）当锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明处于匀速直线运动状态的物体，所受的两个力大小 相等 。
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时（两侧弹簧仍处于伸长状态），左侧弹簧对锥体的拉力 小于 （大于/等于/小于）右侧弹簧对锥体的拉力，此时锥体处于 加速 （加速/匀速/减速）运动状态。
【分析】实验中需要控制弹簧的拉力在同一直线上；
（1）该装置中的锥体在水平方向受到两根弹簧的拉力，通过弹簧的形变可以较为明显的反映锥体的受力情况；
（2）装置静止时，锥体受力平衡；
（3）锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明左侧弹簧对锥体的拉力等于右侧弹簧对锥体的拉力；
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时，右侧弹簧的伸长量大于左侧弹簧的伸长量，所以左侧弹簧对锥体的拉力小于右侧弹簧对椎体的拉力。锥体由于惯性会保持原来的运动状态，此时锥体相对于小车向左运动，说明小车向右做加速运动。
【解答】解：锥体在水平方向上受到两个力的作用时保持平衡状态，则这两个力会在同一条直线上，所以实验中要控制两弹簧在同一直线上；
（1）该装置中的锥体在水平方向受到两根弹簧的拉力，通过弹簧的形变可以较为明显的反映锥体的受力情况，所以为便于分析力与运动的关系，利用该装置应以锥体为研究对象；
（2）因为装置静止时，锥体受力平衡，所以左侧弹簧对锥体的拉力等于右侧弹簧对椎体的拉力；
（3）锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明左侧弹簧对锥体的拉力等于右侧弹簧对锥体的拉力，此时锥体随小车一起做匀速直线运动，说明处于匀速直线运动状态的物体，所受的两个力大小相等；
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时，右侧弹簧的伸长量大于左侧弹簧的伸长量，所以左侧弹簧对锥体的拉力小于右侧弹簧对椎体的拉力。锥体由于惯性会保持原来的运动状态，此时锥体相对于小车向左运动，说明锥体向右做加速运动。
故答案为：处在同一直线上；（1）锥体；（2）等于；锥体静止，所受的力为平衡力；（3）相等；（4）小于；加速。
【点评】本题主要考查力与运动的关系，明确物体的受力情况，及在不同受力情况下所处的运动状态是解答此题的关键。
五．解答题（共1小题）
27．理想实验是物理发展过程中的一种重要的研究方法，伽利略曾设想了一个理想实验，如图所示（图中两个斜面底部均用一小段光滑圆弧连接），下列是该实验中的一些事实和推论
A、如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度
B、减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然能达到原来的高度
C、继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做匀速直线运动
D、两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
①在上述A、B、C、D四个步骤中，属于可靠性事实的有 D ，属于理想化推论的有 ABC ；
②上述理想实验的步骤按照正确的顺序排列是 DABC
③该理想实验 不能 （填“能”或“不能”）直接证明牛顿第一定律。
【分析】分析实验步骤，然后找出实验事实、假设与推理；伽利略的理想实验，在客观事实的基础上，进行了合理的推理，根据题目所示实验操作，合理安排实验步骤。
【解答】解：①D、“两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面”是事实；
A、“如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度”是在假设基础上进行的推论；
B、“减小第二个斜面的倾角，小球在该斜面上仍然要达到原来的高度”与C“继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面作持续的匀速运动”是在假设基础上进行的推论；
②合理的实验步骤是：D、两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；
A、如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度；
B、减小第二个斜面的倾角，小球在该斜面上仍然要达到原来的高度；
C、继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面作持续的匀速运动。即实验步骤是DABC。
③该理想实验不能直接证明牛顿第一定律，还需要推理。
故答案为：①D；ABC；②DABC；③不能。
【点评】本题主要是对学生科学探究能力的考查，有机渗透对科学态度、以及科学方法的体验与应用，本题同时考查了控制变量法与转换法的应用，是一道难题。
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