力和运动的关系
1 各种现象背后的力与运动的关系
1.“阿波罗”登月飞船脱离地球引力后关闭所有发动机,在不受力的情况下,由于 仍可继续飞行,奔向月球,说明了力 ;在接近月球时,飞船通过向前喷气获得 (选填“向前”或“向后”)的力而减速,这说明了力的作用是 。
2.(2020衢州)将两张同样的纸分别剪出两个相同的缺口,并在其中一张纸中间部分下端夹一个夹子,如图甲、乙所示。小科和小江各捏住一张纸上沿的两端,拿起后都让纸面竖直且保持静止,此时,夹子受到纸对它的摩擦力大小 自身重力大小。然后,他们用力迅速向两边拉,图甲中纸断成两截,图乙中纸断成三截,多次实验结果均相同。图乙中纸断成三截是因为中间部分夹上夹子后 导致惯性增大。
3.2019年4月28日,第55届世界乒乓球锦标赛单项赛在匈牙利结束,中国乒乓球队时隔八年再度包揽单项赛全部五枚金牌。如图所示是运动员在比赛中的场景,下列说法中正确的是 ( )
A.乒乓球速度越大,惯性越大
B.击球时,球和拍都会发生弹性形变
C.球在空中运动时,运动状态不变
D.球被水平击出后,若所受外力全部消失,球将立即竖直下落
4.下列有关力和运动的几种说法中,正确的是( )
A.匀速转弯的物体一定受到力的作用
B.只受重力作用的物体不可能向上运动
C.相互平衡的两个力的三要素可能相同
D.摩擦力总是阻碍物体的运动
5.(2020镇江)如图所示,棋子P、Q叠放在一起静止在水平桌面上,用尺将Q快速水平击打出去,则 ( )
A.击打前,Q在两个力的作用下处于平衡状态
B.Q在P的下方滑动时,P受到摩擦力的作用
C.离开P后滑动过程中,Q受到的摩擦力逐渐减小
D.离开P后滑动过程中,Q的运动状态保持不变
6.如图所示是某同学放在水平课桌上的一摞书,下列关于抽出书的说法中正确的是 ( )
A.缓慢将甲书水平抽出需要的力大于缓慢将乙书水平抽出需要的力
B.缓慢将甲书水平抽出需要的力等于缓慢将乙书水平抽出需要的力
C.非常迅速地将甲书或乙书水平抽出,它们上面的书都会跟着被抽出
D.非常迅速地将甲书或乙书水平抽出,它们上面的书都不会跟着被抽出
7.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(如图所示),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.网袋静止时,它受到的总重力与它对绳子的拉力是一对平衡力
B.金属球转动过程中,它受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡力
C.金属球转动过程中,运动状态不变
D.实验表明,改变物体的运动状态需要力
2 图象中的力与运动的关系
8.甲、乙两物体在力的作用下做水平直线运动,其速度-时间图象如图所示。由图可知,甲受 力的作用,乙受 力的作用。(均选填“平衡”或“非平衡”)
9.如图所示,水平面上的物体在力F1、F2的作用下向右做直线运动,力F1、F2及物体的速度v随时间变化的图象如图甲、乙、丙所示,物体在t2~t3时间内所受摩擦力大小为 N,方向向 (选填“左”或“右”)。
10.立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。如图所示为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,该运动员受到的重力为 N;他在 (选填“t1”“t2”或“t3”)时刻获得向上的最大速度。
11.小明经常与同学进行爬杆比赛,如图甲所示。在某次比赛中,小明向上爬杆的“速度-时间”图象如图乙所示,但他所受摩擦力与时间的图象漏画了一部分,如图丙所示,若将它补充完整,应是图中的 ( )
力和运动的关系
1.惯性 不是维持物体运动的原因 向后 相互的
2.等于 质量增大
3.B 惯性的大小只与物体的质量有关,与其他因素无关,乒乓球的质量没有改变,所以惯性不变,故A错误;力可以改变物体的形状,球拍击球时,它们之间的作用力会使乒乓球和球拍都发生弹性形变,故B正确;球在空中运动时,其方向不断发生变化,则运动状态发生改变,故C错误;球被水平击出后,若所受外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,球将沿水平方向做匀速直线运动,故D错误。
4.A 匀速转弯的物体,速度大小不变,运动方向发生改变,运动状态改变,则物体一定受到力的作用,故A正确;重力的方向是竖直向下的,但只受重力作用的物体也可能由于惯性向上运动,故B错误;相互平衡的两个力方向一定相反,所以三要素不可能相同,故C错误;摩擦力总是阻碍物体的相对运动,而不是物体的运动,故D错误。
5.B 棋子P、Q叠放在一起静止在水平桌面上,Q受到竖直向下的重力、P对Q竖直向下的压力、地面对Q竖直向上的支持力的作用,共三个力,故A错误;Q在P的下方滑动时,Q与P之间存在压力,且发生了相对滑动,所以P受到摩擦力的作用,故B正确;离开P后滑动过程中,压力、接触面的粗糙程度不变,则Q受到桌面的摩擦力不变,故C错误;离开P后滑动过程中,Q由于受到摩擦力的作用,其运动状态是变化的,故D错误。
6.D 甲书在中间层中,乙书在底层中,因此,它们表面受到的压力不同,在接触面粗糙程度相同的情况下,乙受到的摩擦力会更大,故缓慢将甲书水平抽出需要的力小于缓慢将乙书水平抽出需要的力,故A、B错误;非常迅速地将甲书或乙书水平抽出时,其余的书由于惯性,仍保持原来的静止状态,因此,会在重力的作用下落到正下方的书上,不会跟着被抽出,故C错误,D正确。
7.D 网袋静止时,它受到的总重力与它对绳子的拉力是作用在不同物体上的两个力,且方向相同,不是一对平衡力,故A错误;金属球转动过程中,它受到的重力与绳子对它的拉力大小不相等,且不在同一条直线上,不是一对平衡力,故B错误;金属球转动时运动方向一直在改变,其运动状态一直在改变,故C错误;金属球转动过程中,网袋受到向上的拉力,网袋由静止开始向上运动,说明改变物体的运动状态需要力,故D正确。
8.平衡 非平衡 由图可知:甲在任何时间内,速度都是一定的,所以甲做的是匀速直线运动,则甲受到的力是平衡力;乙的速度随着时间的增加而增大,所以乙做的是变速直线运动中的加速运动,则乙受到的力是非平衡力。
9.4 左 由图丙知,在t1~t2时间内,物体处于匀速直线运动状态,受平衡力;由图丙知,在t2~t3时间内,物体处于减速直线运动状态,但是压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍等于做匀速直线运动时的摩擦力;由图甲、乙可知,物体在t1~t2时间内,F1=8 N,F2=12 N,合力F=F2-F1=12 N-8 N=4 N,方向水平向右,故摩擦力大小等于4 N,方向水平向左;由图甲、乙可知,物体在t2~t3时间内,F1=12 N,F2=15 N,因为F110.500 t3 (1)运动员下蹲后蹬伸前处于静止状态(图中0~t1这段时间),重力和支持力平衡,二力的大小相等,则由图象可知运动员的重力:G=F=500 N。(2)运动员受到地面的支持力F方向竖直向上,运动员的重力G方向竖直向下。由图象可知:t1~t3时间内,F>G,运动员所受合力向上,运动员向上做加速运动,其速度增大;t3~t4时间内,F11.C 由题意知,人爬杆时受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力的作用。由图乙可知:0~t1时间内人加速向上运动,所以f1>G;t1~t2时间内人做匀速直线运动,所以人受到的重力和摩擦力是一对平衡力,即f2=G;t2~t3时间内人减速向上运动,所以f3f2>f3,故图C符合题意。