二力平衡条件的应用
一、选择题（共9小题）
1、关于下面四幅图的说法正确的是（ ）21世纪教育网版权21世纪教育网版权所所有
A、加油机相对地面是静止的
B、硬币越过“栏杆”是因为空气流速越快压强越大
C、箱子没有被推动时所受的摩擦力大于推力
D、利用惯性使锤头套紧
2、雨滴自高空由静止开始下落，下落过程中受到的空气阻力随其下落速度增大而增大，在整个下落过程中雨滴的运动情况是（设下落高度足够大）（ ）21世21世纪教育网版权所纪教育网版权所有
A、先加速下落，后减速下落 B、先加速下落，后匀速下落
C、先加速下落，中间匀速下落，最后减速下落 D、先匀速下落，后加速下落，最后减速下落
3、如图，纸带穿过打点计时器（每隔一定时间在纸带上打下一个点）与一木块左端相连，木块在弹簧测力计作用下沿水平桌面向右运动时，就能在纸带上打出一系列的点．右图（a）（b）为一组同学先后两次拉动此木块时用该打点计时器打出的两条纸带，与其对应的测力计示数分别为F1、F2，那么（ ）
A、第一次木块做加速运动，且F1＞F2 B、第二次木块做匀速直线运动，且F1=F2
C、第一次木块做加速运动，且F1=F2 D、第二次木块做匀速直线运动，且F1＜F2
4、悬挂在弹簧测力计下重为G的物块，分别在力F1、F2作用下的运动情况如图所示，则关于弹簧测力计的示数F1、F2的大小关系正确的是（ ）（物体在竖直方向上运动）
A、F1可能大于F2 B、F1一定大于F2
C、F1可能等于F2 D、F1一定等于F2
5、假设雨点下落过程中受到空气的阻力与雨点（可看成球形）的横截面积S成正比，与下落速度v的平方成正比，即f阻=ksv2，其中k为比例常数．已知球的体积公式：V=πr3（r为半径），每个雨点的密度相同，且最终都做匀速运动．如果两个雨滴的半径之比为1：2则这两个雨点的落地速度之比为 （ ）2121世纪教育网版权所世纪教育网版权所有
A、1：2 B、1：
C、1：4 D、1：8
6、某同学为了观察一个塑料小球下落的运动情况，他将小球上端连接一纸带，纸带穿过打点计时器（如图1所示），让小球自由下落，打出的纸带由A到E，如图2所示，关于小球运动状态和受力情况，下列说法正确的是（ ）21世纪教育网版权所有
A、AE段小球是匀速运动，球和纸带的重力等于向上的阻力 B、AC段小球是减速运动，球和纸带的重力小于向上的阻力
C、CE段小球是匀速运动，球和纸带的重力等于向上的阻力 D、CE段小球是匀速运动，球和纸带的重力小于向上的阻力
7、针对图中所示的情景，下列说法不正确的是（ ）21世纪教育网版权所
A、甲图中熊猫将竹子拉弯，说明力可以使物体发生形变 B、乙图中小孩从滑梯上滑下是动能转化为势能
C、丙图中人在铁道上水平匀速推动小车，小车受到的推力等于摩擦力 D、丁图可说明升力产生的原因与空气流速有关系
8、下面关于力学现象的解释中正确的是（ ）21世纪教育网版权所有21世纪教育网版权所
A、人用力推车，车未动，是因为推力小于摩擦力 B、小球在空中下落得越来越快，是因为力可以改变物体的运动状态
C、小孩从滑梯上自行下滑，是因为他受到惯性的作用 D、书本静止在课桌上，是因为书本的重力与书本对桌面的压力平衡21世纪教育网版权所有
9、木块重10N，在2N的水平拉力作用下，恰能沿水平桌面做匀速直线运动，若此木块在5N水平拉力作用下，沿水平桌面前进了0.3m，则下列说法中不正确的是（ ）
A、木块的运动状态发生了改变 B、木块在水平方向上受到的合力是3N
C、木块受到的摩擦力是5N D、木块在竖直方向上受到的合力是0
二、填空题（共8小题）
10、2008北京奥运会火炬“祥云”如图所示，设计充分体现了科学与艺术的融合．请回答：
（1）火炬“重985克”，用规范的物理语言表述应该是 _________ ．
（2）火炬下半部喷涂的高触感橡胶漆，能 _________ ，使其握之不易滑落，若火炬如图所示握在手中静止不动，手与火炬之间的摩擦力是 _________ N．（取g=10N/kg）
11、张老师的质量大约为60 _________ ，他用1N的力沿水平方向推一辆在水平桌面上的小车，小车以较慢的速度沿力的方向做匀速直线运动；当他推着小车以较快的速度在水平桌面上沿力的方向做匀速直线运动时，所用的推力应该 _________ 1N（选填“大于”、“小于”或“等于”）．21世纪教育网版权所
12、2008年北京奥运会的圣火已于3月24日在希腊奥林匹亚点燃，3月31日圣火运抵北京，开始在世界五大洲传递．如图所示，传递圣火的“祥云”火炬质量为985 _________ （填写合适的单位）．火炬外壳采用密度较小的高品质铝合金材料制造，体积虽大而质量却小，显得轻盈高贵．将火炬紧握手中，如果火炬处于竖直位置静止，火炬受到的摩擦力为 _________ N（g=10N/kg）．
13、奥运圣火“祥云”2008年5月26日来到古城扬州，从15时到16时30分进行了全长11km的火炬传递．如图所示，火炬手手持火炬跑动过程中，火炬相对于站立路旁热情迎圣火的市民是 _________ （运动/静止）的；市民从不同的方向看见火炬，是因为阳光在火炬表面发生了 _________ 反射；火炬手袁静用了约1min的时间跑完了85m的路程，她的平均速度约 _________ m/s（保留一位小数）；她将质量为985g的火炬紧握在手中，如果火炬处于竖直位置静止，火炬受到的摩擦力为 _________ N（g=10N/kg）21世纪教育网版权所有
14、一小球从足够高的高度由静止开始下落．已知小球在空中下落时所受到的阻力与其速度的平方成正比．则该小球在下落过程中的速度将作如何变化 _________ ．
15、科学研究表明：空气对运动物体的阻力与物体速度的大小有关，物体速度越大，其受到的空气阻力越大．若不考虑雨滴质量的变化和风速的影响，雨滴由云层向地面下落的过程中，其运动情况是先做 _________ 运动，后做 _________ 运动．（选填“加速”、“减速”或“匀速”） 21世纪教育网版权所
16、如图（a）所示，纸带穿过打点计时器（每隔一定时间在纸带上打下一个点）与一木块左端相连．木块在弹簧测力计作用下沿水平桌面（纸面）向右运动时，就能在纸带上打出一系列的点．图（b）中①和②是打点计时器先后打出的两条纸带，与其对应的木块运动的速度分别为v1、v2，测力计的示数分别为F1、F2那么，它们的大小关系是：v1 _________ v2（＞/=/＜．，下同），F1 _________ F2．21世纪教育网版权所有
17、一个质量为400g、半径为2mm的小球，从高空直线下落，其运动速度与时间的关系如图所示，由图可知，开始小球做的是加速直线运动，第 _________ s开始，小球做 _________ 、 _________ 运动，这时小球所受到的空气阻力为 _________ N．（取g=10N/kg）
三、解答题（共10小题）
18、一根绳子所能承受的拉力是2.0×104N，能不能用它一次提起10块长2m、宽1m、厚1cm的钢板？（ρ=7.8×103kg/m3）
19、考古工作者要打捞沉在河底的一块古代石碑，他们先潜入水下清理石碑周围的淤泥，然后在石碑上绑一条绳子，拉动绳子提起石碑．如果石碑的质量为50kg，在水中匀速提起时所需拉力为300N，（设河水的密度为1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）求：21世纪教育网版权所
（1）石碑的重力．
（2）石碑的密度．
（3）当石碑从水底到完全露出水面的过程中，试分析说明石碑所受的浮力如何变化．
20、如图所示，某同学利用浮力知识测量物体A的密度．他把物体A挂在弹簧测力计下静止时，弹簧测力计的示数为F．当把A浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为0.6F．此时物体A排开水的重力为 _________ ；物体A的密度为 _________ kg/m3．21世纪教育网版权所
21、逆风骑自行车时，弯着身体，会省力些；雨天，撑伞逆风行走时，风速越大，行走越困难．这是因为受到空气阻力的作用．物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢？小明猜想可能与物体的 _________ 和 _________ 有关．为验证以上猜想，小明选用了如下器材：可调速电风扇（高、中、低三档）、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车．21世纪教育网版权所有
（1）小明设计了如图所示实验，用电风扇向小车及挡板吹风，模拟小车运动时受到的空气阻力．根据 _________ 的知识，通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力．
（2）小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时，保持迎风面积一定，测得数据如下：
风速
低
中
高
小车受到的空气阻力/N
0.8
2.2
3.8
通过对表中数据分析，可得出的结论是： _________ ．21世纪教育网版权所有
（3）小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响，请你帮他设计出主要的实验步骤： _________ ．21世纪教育网版权所
（4）你认为影响物体所受空气阻力大小的因素可能还有 _________ （写出一个）．
22、（1）如图所示，刻度尺的分度值是 _________ ，图中被测物体的外直径是 _________ mm，如果圆筒的内直径为5.6 mm，则圆铜厚为 _________ cm．
（2）如图为探究“二力平衡条件”的实验装置，实验中发现，只有当小车两侧的小盘内加上相同的钩码时，木块才会保持 _________ ；这个实验说明二力平衡的条件是 _________ ．
（3）小明准备自制一只弹簧测力计．他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材．首先测出弹簧的长度L0=2.10cm，然后在弹簧下挂上不同的钩码，测出弹簧的长度L，算出比原长L0的伸长△L （△L=L﹣L0），填在如下表格中：
拉力F/N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
长度L/cm
2.50
2.90
3.30
3.70
4.10
4.50
4.90
5.30
5.70
6.10
6.60
7.30
伸长△L/cm
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
2.80
3.20
3.60
4.00
4.50
5.20
从表中的数据可以看出弹簧伸长△L和拉力F的关系为： _________ ．当拉力达到 _________ N时，拉力和弹簧伸长的关系就改变了．因此弹簧测力计的测量范围只能达到 _________ N．21世纪教育网版权所有
23、从高空下落的物体，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落一段距离后将以某一速度作匀速运动，通常把这个速度称为收尾速度．求：
（1）研究发现，相同环境条件下，空气对不同材质的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系．下表为某次研究的实验数据，根据表格中的数据，求出编号为2、3的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比．21世纪教育网版权所
小球编号
1
2
3
4
小球质量（×10﹣2kg）
2
5
45
40
小球半径（×10﹣3m）
0.5
0.5
1.5
2
小球的收尾速度（m/s）
16
40
40
20
（2）由（1）问表格中的数据，求出球形物体所受的空气阻力f与球的收尾速度V的关系．
（3）由（1）问表格中的数据，求出球形物体所受的空气阻力f与球的半径r的关系．
24、从高空下落的小球，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，某一小球下落一段距离后的运动情况如频闪照片（它表示物体在相等的时间间隔所处的位置）如图所示，通常把这一过程中的速度称为收尾速度．（g取10N/kg）21世纪教育网版权所有
（1）从图中可以看出，该小球达到收尾速度时做 _________ 运动；若其他小球和该小球收尾时的运动规律一样，则质量为500g的小球在达到收尾速度时受到的阻力为 _________ N．21世纪教育网版权所
（2）继续研究发现，相同条件下，空气对不同材质的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系．下表为某次研究的实验数据，根据表格中的数据可知：
小球编号
1
2
3
4
小球质量（×10﹣2kg）
2
5
45
40
小球半径（×10﹣3m）
0.5
0.5
1.5
2
小球收尾速度（m/s）
16
40
40
20
①比较小球2和3可归纳出：球形物体所受空气阻力f与球的半径r的关系是当收尾速度一定时，f与 _________ 成 _________ 关系；
②比较小球1和2可归纳出：球形物体所受空气阻力f与球的收尾速度v的关系是当球的半径一定时，f与 _________ 成 _________ 关系；
③依据上述关系请计算：半径为4×10﹣3m、质量为多少克的小球的收尾速度是10m/s．
25、一辆质量为6t的载货汽车，在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶30min，汽车受到的阻力为车重的0.06倍（取g=10N/kg）21世纪教育网版权所
求：（1）汽车行驶的路程是多少？21世纪教育网版权所有
（2）汽车所受阻力是多少？
26、2007年4月18日，新型高速列车“和谐”号动车组开始驰骋在主要铁路线上，从而拉开了全国铁路第六次大提速的大幕．如图所示的CRH2型动车组由5节车箱组成，车组总功率为6000kW，最大牵引功率为4800kW，最大行驶速度为200km/h．
（1）当该车组用最大牵引功率以最大速度在平直轨道上匀速行驶3min，通过的路程是多少？在这个过程中车组受到的阻力是多少？
（2）为保证车组正常行驶，每节车箱上供乘客饮水用的电热水器耗电功率不能超过2800W．一节车箱内的电热水器5min最多可产生多少热量？这些热量可使多少20℃的水温度升高到70℃？[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]
（3）仔细观察车头的外形，请你谈谈这样设计的好处．221世纪教育网版权所1世纪教育网版权所有
27、某电动助动车有如下的数据：
电源（铅蓄电池）：12V×3
电动机：36V 180W
最大行驶速度：18km/h
正常行驶速度：9km/h
电源充电电压：220V
每次充电耗电：1.2kw?h
最大载重量：75kg
车身重量：25kg
（1）电源（铅蓄电池）应如何连接？
（2）匀速行驶时受到地面的摩擦阻力为多大？
（3）若电能有60%被利用，助动车充一次电能能正常行驶多少时间？
答案与评分标准
一、选择题（共9小题）
1、关于下面四幅图的说法正确的是（ ）21世纪教育网版权所21世纪教育网版权所有
A、加油机相对地面是静止的
B、硬币越过“栏杆”是因为空气流速越快压强越大
C、箱子没有被推动时所受的摩擦力大于推力21世纪教育网版权所
D、利用惯性使锤头套紧
考点：运动和静止的相对性；惯性；二力平衡条件的应用；流体压强与流速的关系。
专题：应用题；图析法。21世纪教育网版权所有
分析：解答此题从以下知识点入手：
①首先看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的；
②流体压强和流速的关系，流速越快压强越小；
③箱子没有被推动是由于二力平衡；
④惯性是物体本身的一种属性，一切物体都有惯性．
．
2、雨滴自高空由静止开始下落，下落过程中受到的空气阻力随其下落速度增大而增大，在整个下落过程中雨滴的运动情况是（设下落高度足够大）（ ）21世纪教21世纪教育网育网
A、先加速下落，后减速下落 B、先加速下落，后匀速下落
C、先加速下落，中间匀速下落，最后减速下落 D、先匀速下落，后加速下落，最后减速下落
考点：速度与物体运动；二力平衡条件的应用。
分析：雨滴开始下落时，重力大于阻力，合力向下，故做加速运动，当阻力增加到和重力相等时做匀速运动．
解答：解：雨滴开始下落的时候，速度很小，阻力也小，重力的方向向下，阻力的方向向上，故重力和阻力的合力方向向下，故雨滴做加速运动，随着速度的增加，阻力也越来越大，当阻力增加到和重力相等的时候，雨滴做匀速运动．故A、C、D错误．
故选B
点评：本题主要考查学生对同一直线上二力的合成，以及力可以改变物体的运功状态的认识和了解，是一道中档题．
3、如图，纸带穿过打点计时器（每隔一定时间在纸带上打下一个点）与一木块左端相连，木块在弹簧测力计作用下沿水平桌面向右运动时，就能在纸带上打出一系列的点．右图（a）（b）为一组同学先后两次拉动此木块时用该打点计时器打出的两条纸带，与其对应的测力计示数分别为F1、F2，那么（ ）21世纪教育网
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A、第一次木块做加速运动，且F1＞F2 B、第二次木块做匀速直线运动，且F1=F2
C、第一次木块做加速运动，且F1=F2 D、第二次木块做匀速直线运动，且F1＜F2
考点：速度与物体运动；二力平衡条件的应用。
专题：应用题；图析法。
分析：（1）打点器每打两个点之间的时间段是相等的，由纸带（a）上的点可知，在相同的时间内纸带运动的距离是不相等的，做的是变速运动；纸袋（b）上的点可知，在相同内纸袋运动的距离是相等的，做的是匀速运动．
（2）匀速直线运动状态是一种平衡状态，物体处于平衡状态时受到的是一种平衡力，平衡力的大小相等，所以木块受到的拉力即弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力；影响摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度，这两个因素都不变时，摩擦力的大小不变．
解答：解：（1）由纸带上的点可知，（a）显示的是相同时间内纸带运动的距离逐渐变大，速度也逐渐变大，因此做的是加速直线运动；（b）显示的是相同时间内纸带运动的距离相等，速度不变，因此做的是匀速直线运动．
（2）和纸带连接的木块做匀速直线运动的，木块受到弹簧测力计的拉力和摩擦力就是一对平衡力；木块在不同的速度下，对地面的压力和地面的粗糙程度是一定的，摩擦力也就是相等的，拉力也就是相等的，用关系式表示为F1=F2．
故选B．
点评：解答此题的关键是木块的受力分析，我们要能够从木块的运动状态分析出木块的受力情况，从而得出结论；此题有一个隐含条件，是打点器每隔相同的时间打下一个点，我们做题时要能够找出题中的隐含条件．
4、悬挂在弹簧测力计下重为G的物块，分别在力F1、F2作用下的运动情况如图所示，则关于弹簧测力计的示数F1、F2的大小关系正确的是（ ）（物体在竖直方向上运动）
A、F1可能大于F2 B、F1一定大于F2
C、F1可能等于F2 D、F1一定等于F2
点评：这是一道关于物体平衡的题，解题时应先确定物体的运动状态，然后由平衡条件解题．
5、假设雨点下落过程中受到空气的阻力与雨点（可看成球形）的横截面积S成正比，与下落速度v的平方成正比，即f阻=ksv2，其中k为比例常数．已知球的体积公式：V=πr3（r为半径），每个雨点的密度相同，且最终都做匀速运动．如果两个雨滴的半径之比为1：2则这两个雨点的落地速度之比为 （ ）2121世纪教育网世纪教育网
A、1：2 B、1：
C、1：4 D、1：8
考点：速度与物体运动；二力平衡条件的应用。
专题：计算题；信息给予题。
分析：已知雨点做匀速运动，阻力等于重力，还知道f阻=ksv2，以及球的体积公式，已知两个雨滴的半径之比，根据等式f阻=G可求这两个雨点的落地速度之比，G为雨点的重力．
解答：解：因为f阻=G=mg=ρVg=ksv2，还知道V=πr3，s=πr2，整理可得ρgπr3=kπr2v2，
所以v2=，
则这两个雨点的落地速度平方之比为===，
所以=．
故选B．
点评：本题考查速度与物体的运动，关键是知道雨点做匀速运动，得出阻力等于重力，这是本题的转折点，也是本题的重点．
6、某同学为了观察一个塑料小球下落的运动情况，他将小球上端连接一纸带，纸带穿过打点计时器（如图1所示），让小球自由下落，打出的纸带由A到E，如图2所示，关于小球运动状态和受力情况，下列说法正确的是（ ）21世纪21世纪教育网教育网
A、AE段小球是匀速运动，球和纸带的重力等于向上的阻力 B、AC段小球是减速运动，球和纸带的重力小于向上的阻力
C、CE段小球是匀速运动，球和纸带的重力等于向上的阻力 D、CE段小球是匀速运动，球和纸带的重力小于向上的阻力
考点：匀速直线运动；二力平衡条件的应用。
分析：（1）匀速直线运动的物体受到平衡力的作用．
（2）匀速直线运动是在相等的时间内通过的路程相等．
（3）二力平衡条件：大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在一个物体上．
解答：解：小球在AC段内，相等的时间内通过的路程越来越大，是加速运动，小球一定受到非平衡力的作用．在CE段，小球在相等的时间内通过的路程都相等，是匀速直线运动，受到平衡力的作用，竖直方向上受到重力和阻力的作用，两个力大小相等，方向相反．
故选C．
点评：（1）掌握二力平衡条件．
（2）匀速直线运动和静止的物体受到平衡力的作用．
（3）正确理解匀速直线运动，匀速直线运动的物体在相等的时间内通过的路程相等；在相同的时间内，通过相等的路程，不一定是匀速直线运动．
7、针对图中所示的情景，下列说法不正确的是（ ）21世纪21世纪教育网教育网
A、甲图中熊猫将竹子拉弯，说明力可以使物体发生形变 B、乙图中小孩从滑梯上滑下是动能转化为势能
C、丙图中人在铁道上水平匀速推动小车，小车受到的推力等于摩擦力 D、丁图可说明升力产生的原因与空气流速有关系
考点：力的作用效果；二力平衡条件的应用；流体压强与流速关系的探究实验；动能和势能的转化与守恒。21世纪教育网
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专题：学科综合题。
分析：A、竹子变弯了，是因为受到的熊猫施加的拉力，拉力改变的竹子的运动状态；
B、根据小孩从滑梯上滑下时高度的变化和速度的变化上分析动能和势能的变化，从而得出能量的转化情况；
C、匀速直线运动状态就是一种平衡状态，平衡状态时受到的力就是平衡力，平衡力的大小是相等的；
D、流体压强和流速有关，流速越大的位置压强越小，据此分析纸为什么要向上飘．
解答：解：A、熊猫将竹子拉弯，改变了竹子的形状，说明力可以使物体发生形变；
B、小孩从滑梯上滑下，高度减小，势能减小；速度增大，动能增大，势能转化为动能；
C、小车运动速度，受到的推力和摩擦力是一对平衡力，大小是相等的；
D、向纸的上方吹气，纸上方的空气流动速度变大，压强变小，小于纸下方的气体压强，所以纸向上飘．
故选B．
点评：此题考查了力的作用效果、二力平衡、流体压强和流速的关系、动能和势能的转化，是一道学科综合题．
8、下面关于力学现象的解释中正确的是（ ）221世纪教育网1世纪教育网
A、人用力推车，车未动，是因为推力小于摩擦力 B、小球在空中下落得越来越快，是因为力可以改变物体的运动状态
C、小孩从滑梯上自行下滑，是因为他受到惯性的作用 D、书本静止在课桌上，是因为书本的重力与书本对桌面的压力平衡
考点：力的作用效果；惯性；平衡力的辨别；二力平衡条件的应用。
专题：应用题。
分析：根据：1、力的平衡，2、力可以改变物体的运动状态，3、一对平衡力作用在同一物体上，三方面知识点逐一分析各选项，判断其正误．
解答：解：A、人用力推车，人的推力与摩擦力是一对平衡力，合力为零，所以车未动，故A错误．
B、小球在空中下落，在重力作用下速度越来越大，力改变了小球的运动状态，故B正确．
C、小孩从滑梯上自行滑下，是因为他受重力的作用，故C错误．
D、书本静止在课桌上，书的重力作用在书上，书对桌面的压力作用在桌面上，它们不是一对平衡力，故D错误．
故选B．
点评：本题考查了：力的平衡、力的作用效果、平衡力的判断，考查的知识点较多，但考查方式较简单，是一道基础题．
9、木块重10N，在2N的水平拉力作用下，恰能沿水平桌面做匀速直线运动，若此木块在5N水平拉力作用下，沿水平桌面前进了0.3m，则下列说法中不正确的是（ ）21世21世纪教育网纪教育网
A、木块的运动状态发生了改变 B、木块在水平方向上受到的合力是3N
C、木块受到的摩擦力是5N D、木块在竖直方向上受到的合力是0
考点：力的作用效果；二力平衡条件的应用；力的合成与应用。
分析：要解答本题需掌握：①同一直线上二力的合成；②力可以改变物体的运动状态；③在压力和接触面不变的情况下，摩擦力不变．
解答：解：木块在2N的水平拉力作用下，恰能沿水平桌面做匀速直线运动，说明此时木块和接触面间的摩擦力是2N；
当拉力增大为5N，但是摩擦力没变，所以此时木块受到的合力是3N；
所以在合力的作用下，木块的运动状态发生了改变；
由于在竖直方向上木块静止，所以合力为0．
综上所述，错误的选项为C，故选C．
点评：本题主要考查学生对力学知识的综合理解，是一道中档题．21世纪教育网
二、填空题（共8小题）
10、2008北京奥运会火炬“祥云”如图所示，设计充分体现了科学与艺术的融合．请回答：
（1）火炬“重985克”，用规范的物理语言表述应该是 质量为985g ．
（2）火炬下半部喷涂的高触感橡胶漆，能 增大摩擦力 ，使其握之不易滑落，若火炬如图所示握在手中静止不动，手与火炬之间的摩擦力是 9.85 N．（取g=10N/kg）
考点：质量及其特性；二力平衡条件的应用；增大或减小摩擦的方法。21世纪教育网
专题：应用题；简答题。
分析：克是质量的单位，火炬的质量是985克．
增大压力和增大接触面的粗糙程度都能增大摩擦力．
知道质量，根据G=mg求出重力，因为火炬静止在手中，火炬受到的重力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，可求出摩擦力．
解答：解：日常生活中，kg、g都是质量的单位，火炬的质量是985g．
橡胶表面比较粗糙，火炬下半部喷涂的高触感橡胶漆，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力．
G=mg=0.985kg×10N/kg=9.85N．
火炬静止在手中，受到的摩擦力和重力是一对平衡力，大小相等，
所以，f=G=9.85N．
故答案为：（1）质量为985g；（2）增大摩擦力；9.85．
点评：2008北京奥运会火炬“祥云”设计充分体现了科学与艺术的融合．
我们要关注重大事件中的新型工具，关注其中包含的物理知识．
11、张老师的质量大约为60 千克 ，他用1N的力沿水平方向推一辆在水平桌面上的小车，小车以较慢的速度沿力的方向做匀速直线运动；当他推着小车以较快的速度在水平桌面上沿力的方向做匀速直线运动时，所用的推力应该 等于 1N（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
当小车以较慢的速度沿力的方向做匀速直线运动时，小车受到的摩擦力与推力是一对平衡力，则根据二力平衡条件可知，摩擦力等于1N；当小车以较快的速度沿力的方向做匀速直线运动时，小车受到的推力与摩擦力（由于小车始终在水平桌面上运动，压力和接触面不变，所以小车受到的摩擦力不变）是一对平衡力，则根据二力平衡条件可知，此时所用的推力等于1N．21世纪教育网
故答案为：千克，等于．
点评：本题考查了学生对质量单位的了解和应用二力平衡条件进行分析的能力，是一道好题．
12、2008年北京奥运会的圣火已于3月24日在希腊奥林匹亚点燃，3月31日圣火运抵北京，开始在世界五大洲传递．如图所示，传递圣火的“祥云”火炬质量为985 g （填写合适的单位）．火炬外壳采用密度较小的高品质铝合金材料制造，体积虽大而质量却小，显得轻盈高贵．将火炬紧握手中，如果火炬处于竖直位置静止，火炬受到的摩擦力为 9.85 N（g=10N/kg）．21世纪教育网
21cnjy
考点：质量的估测；二力平衡条件的应用；摩擦力的大小。
专题：应用题。
分析：（1）质量的常用单位有kg、g等，根据经验，结合实际可做出判断；
（2）火炬握在手中时受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力的作用，由于火炬静止，摩擦力大小等于重力大小．
解答：解：（1）根据火炬外壳采用密度较小的高品质铝合金材料制造，体积虽大而质量却小，显得轻盈高贵，所以奥运火炬的质量约985g才符合实际；
（2）火炬受到的重力大小为：G=mg=0.985kg×10N/kg=9.85N，由于火炬握在手中静止，因此受到的摩擦力与重力是一对平衡力，大小相等，故摩擦力的大小为9.85N．
故答案为：g、9.85．21cnjy
点评：（1）学会估测物体质量的大小，了解生活中常见物体的质量；
（2）会根据物体所处的状态和受力情况，判断出受力与运动状态的关系．
13、奥运圣火“祥云”2008年5月26日来到古城扬州，从15时到16时30分进行了全长11km的火炬传递．如图所示，火炬手手持火炬跑动过程中，火炬相对于站立路旁热情迎圣火的市民是 运动 （运动/静止）的；市民从不同的方向看见火炬，是因为阳光在火炬表面发生了 漫 反射；火炬手袁静用了约1min的时间跑完了85m的路程，她的平均速度约 1.4 m/s（保留一位小数）；她将质量为985g的火炬紧握在手中，如果火炬处于竖直位置静止，火炬受到的摩擦力为 9.85 N（g=10N/kg）21世纪教育网
考点：运动和静止的相对性；变速运动与平均速度；二力平衡条件的应用；漫反射。
专题：参照思想。
分析：（1）判断物体的运动或静止，首先确定参照物，被研究的物体和参照物之间发生位置的变化，被研究的物体是运动的，否则是静止的．
（2）能从不同方向都能看到同一个物体属于漫反射．21cnjy
（3）由时间和路程计算平均速度．
（4）根据G=mg计算重力，静止的物体一定受到平衡力的作用，平衡力的大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上．
解答：解：（1）以站立路旁热情迎圣火的市民为参照物，火炬和市民之间发生了位置的变化，所以以市民为参照物，火炬是运动的．21世纪教育网
（2）不同方向的人们都能看到火炬，说明反射光线射向各个方向，属于漫反射．
（3）t=1min=60s，s=85m，．
（4）G=mg=0.985kg×10N/kg=9.85N．
火炬紧握在手中，如果火炬处于竖直位置静止，竖直方向上受到重力和摩擦力，二力是一对平衡力，大小相等．
故答案为：运动；漫；1.4；9.85．
点评：（1）根据参照物会判断物体的运动和静止．
（2）正确区分镜面反射和漫反射，平行光线经反射面后，反射光线平行射出，是镜面反射；平行光线经反射面后，反射光线射向四面八方，是漫反射．
（3）掌握二力平衡的条件．
（4）根据和G=mg计算．
14、一小球从足够高的高度由静止开始下落．已知小球在空中下落时所受到的阻力与其速度的平方成正比．则该小球在下落过程中的速度将作如何变化 先加速后匀速 ．
考点：速度与物体运动；二力平衡条件的应用。
专题：简答题。
分析：小球在开始运动时，受到向下的重力作用，重力大于阻力，速度越来越快，但受到的阻力越来越大，当阻力等于重力时，合力为0，小球将做匀速运动．
解答：解：当小球由静止开始下落时，重力大于阻力，所受合力方向向下，速度越来越快，但受到的阻力越来越大，阻力方向向上，当阻力等于重力时，合力为0，小球将做匀速运动．
故答案为：先加速后匀速．
点评：本题考查物体运动是速度大小的变化情况，关键知道物体在不同运动状态时，所受外力的情况．
15、科学研究21世纪教育网表明：空气对运动物体的阻力与物体速度的大小有关，物体速度越大，其受到的空气阻力越大．若不考虑雨滴质量的变化和风速的影响，雨滴由云层向地面下落的过程中，其运动情况是先做 加速 运动，后做 匀速 运动．（选填“加速”、“减速”或“匀速”） 21cnjy
考点：速度与物体运动；力的作用效果；二力平衡条件的应用。
专题：简答题。
分析：物体在向地面下落的过程中，受到向下的重力作用，重力大于阻力，速度越来越快，当阻力与重力相等时，根据二力平衡条件可知，物体开始做匀速运动．
解答：解：当雨滴由云层向地面下落的过程中，重力大于阻力，所受合力方向向下，所以速度越来越快，但受到的阻力也越来越大，当阻力与重力相等时，合力为0，开始做匀速运动．
故答案为：加速；匀速．
点评：本题考查物体在不同的状态下的运动情况，关键知道引起物体速度大小变化的原因是物体受力的变化．21世纪教育网
16、如图（a）所示，纸带穿过打点计时器（每隔一定时间在纸带上打下一个点）与一木块左端相连．木块在弹簧测力计作用下沿水平桌面（纸面）向右运动时，就能在纸带上打出一系列的点．图（b）中①和②是打点计时器先后打出的两条纸带，与其对应的木块运动的速度分别为v1、v2，测力计的示数分别为F1、F2那么，它们的大小关系是：v1 ＜ v2（＞/=/＜．，下同），F1 = F2．21cnjy
考点：速度与物体运动；二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素。
专题：应用题。
分析：打点器每打两个点之间的时间段是相等的，由纸带①上的点可知，在相同的时间内纸带运动的距离是相等的，根据速度公式，可判断它做的是匀速运动，同样的道理，纸带②做的也是匀速直线运动；而纸带①和纸带②在相同的时间内运动的距离不同，纸带②运动的距离长，说明纸带②的速度大；
匀速直线运动状态是一种平衡状态，物体处于平衡状态时受到的是一种平衡力，平衡力的大小相等，所以木块受到的拉力即弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力；
影响摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度，这两个因素都不变时，摩擦力的大小不变．
解答：解：由纸带上的点可知，相同时间内纸带运动的距离是相等的，速度是一定的，做的是匀速直线运动，相同的时间内第二个纸带运动的距离长，速度大，用关系式表示为v1＜v2；
和纸带连接的木块也是做匀速直线运动的，木块受到弹簧测力计的拉力和摩擦力就是一对平衡力；木块在不同的速度下，对地面的压力和地面的粗糙程度是一定的，摩擦力也就是相等的，拉力也就是相等的，用关系式表示为F1=F2．221世纪教育网1cnjy
故答案为：＜；=．
点评：解答此题的关键是木块的受力分析，我们要能够从木块的运动状态分析出木块的受力情况，从而得出结论；
此题有一个隐含条件，是打点器每隔相同的时间打下一个点，我们做题时要能够找出题中的隐含条件．
17、一个质量为400g、半径为2mm的小球，从高空直线下落，其运动速度与时间的关系如图所示，由图可知，开始小球做的是加速直线运动，第 3 s开始，小球做 匀速 、 直线 运动，这时小球所受到的空气阻力为 4 N．（取g=10N/kg）
小球的质量：m=400g=0.4kg
小球的重力：G=mg=0.4kg×10N/kg=4N21世纪教育网
故答案为：3，匀速，直线，4．
点评：图象法在物理学中经常用到，它比较直观．本题还考查了二力平衡条件的应用，涉及转换法．
三、解答题（共10小题）21cnjy
18、一根绳子所能承受的拉力是2.0×104N，能不能用它一次提起10块长2m、宽1m、厚1cm的钢板？（ρ=7.8×103kg/m3）
考点：密度公式的应用；二力平衡条件的应用。
专题：计算题；比较思想。
分析：首先计算钢板的质量，然后计算出其重力，最后用重力和绳子能承受的拉力相比较．
解答：解：钢板的体积V=10×2m×1m×0.01m=0.2m3，
∴钢板的重力G=mg=ρvg=7.8×103kg/m3×0.2m3×9.8N/kg=1.5288N×104N＜2.0×104N，所以能提起．
答：绳子所能承受的拉力，大于10块钢板的重力，所以能一次提起10块钢板．
点评：根据二力平衡的知识知，匀速提升物体时拉力等于重力，当绳子承受力大于重力时，绳子能提升重物，否则不能．
19、考古工作者要打捞沉在河底的一块古代石碑，他们先潜入水下清理石碑周围的淤泥，然后在石碑上绑一条绳子，拉动绳子提起石碑．如果石碑的质量为50kg，在水中匀速提起时所需拉力为300N，（设河水的密度为1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）求：21世纪教育网21cnjy
（1）石碑的重力．
（2）石碑的密度．
（3）当石碑从水底到完全露出水面的过程中，试分析说明石碑所受的浮力如何变化．
考点：密度公式的应用；二力平衡条件的应用；重力的计算；阿基米德原理。
专题：计算题；应用题。
分析：（1）已知石碑的质量，可利用重力计算公式G=mg求出其重力．
（2）又已知石碑在水中匀速提起时所需拉力，则可利用称重法求出石碑浸没在水中时所受的浮力；利用阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排求出石块排开水的体积，即石块的体积；再利用密度公式ρ=可求出石碑的密度．
（3）物体没露出水面前排开水的体积所不变，露出水面后排开水的体积逐渐减小，根据阿基米德原理分析石碑所受浮力的变化情况．
解答：解：（1）G石=m石g=50kg×10N/kg=500N．
答：石碑的重力为500N．
（2）F浮=G石﹣F拉=500N﹣300N=200N，
根据阿基米德原理知：V石=V排===0.02m3，
∴ρ石===2.5×103kg/m3．
答：石碑的密度为2.5×103kg/m3．
（3）当石碑露出水面平前，由于水的密度和石碑排开水的体积不变，根据阿基米德原理，所以浮力不变；当石碑开始露出水面时，排开水的体积逐渐减小，所以浮力逐渐减小．
点评：本题考查了学生对物体的重力、密度、浮力计算公式的灵活运用，解本题的关键是物体完全浸入水中时排开的水的体积等于物体的体积．
20、如图所示，某同学利用浮力知识测量物体A的密度．他把物体A挂在弹簧测力计下静止时，弹簧测力计的示数为F．当把A浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为0.6F．此时物体A排开水的重力为 0.4F ；物体A的密度为 2.5×103 kg/m3．
21世纪教育网
考点：固体的密度测量实验；二力平衡条件的应用；阿基米德原理。21cnjy
专题：计算题；实验题。
分析：对物体A进行两次受力分析，求出物体受到的浮力等于物体浸没在水中之前的拉力减物体A浸没在水中之后的拉力．21*cnjy*com
根据阿基米德原理列出等式，求出物体的密度．
解答：解：如图甲，物体A挂在弹簧测力计下面处于静止状态，物体A受到拉力和重力作用，弹簧测力计的示数为F，物体A的重力为G=F．21*cnjy*com21cnjy
如图乙，当物体A浸没在水中，物体A受到重力G、拉力0.6F，浮力F浮，物体A处于静止状态，竖直向上的拉力和浮力跟重力是平衡力，所以F浮+0.6F=G，所以F浮=F﹣0.6F=0.4F，
根据阿基米德原理得，G排=F浮=0.4F．21cnjy
F浮=0.4F=0.4G，
ρ水gV=0.4ρ物gV，
ρ物=2.5×103kg/m3．
故答案为；0.4F；2.5×103．
点评：对于浮力的问题，一般对物体进行受力分析，根据物体处于静止状态，物体受到平衡力的作用，列出等式，根据阿基米德原理把等式展开，求出未知量．
21、逆风骑自行车时，弯着身体，会省力些；雨天，撑伞逆风行走时，风速越大，行走越困难．这是因为受到空气阻力的作用．物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢？小明猜想可能与物体的 迎风面积 和 风速 有关．为验证以上猜想，小明选用了如下器材：可调速电风扇（高、中、低三档）、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车．
（1）小明设计了如图所示实验，用电风扇向小车及挡板吹风，模拟小车运动时受到的空气阻力．根据 二力平衡 的知识，通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力．
（2）小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时，保持迎风面积一定，测得数据如下：
风速
低
中
高
小车受到的空气阻力/N
0.8
2.2
3.8
通过对表中数据分析，可得出的结论是： 在迎风面积相同时，风速越大，阻力越大 ．
（3）小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响，请你帮他设计出主要的实验步骤： 保持电风扇风速不变，在小车上放置面积不同的塑料挡板，分别测出小车所受到的空气阻力 ．
（4）你认为影响物体所受空气阻力大小的因素可能还有 物体的形状 （写出一个）．
考点：物理学方法；阻力对物理运动影响的探究实验；二力平衡条件的应用。
专题：简答题；信息给予题；答案开放型；控制变量法；转换法。
分析：物体所受空气阻力的影响因素可能很多，应从物体本身和周围环境中分析；如：物体的迎风面积、风速；根据控制变量法，就应分别控制迎风面积相同时，观察风速对阻力影响；控制电风扇风速不变，观察迎风面积对空气阻力的影响．根据此方法探究．
解答：解：因为物体所受空气阻力的影响因素可能很多，如：物体的迎风面积、风速，所以小明应猜想的是：可能与物体的迎风面积和风速有关，变化的因素有两个，所以应采用控制变量法；21*cnjy*com
（1）实验时，空气的阻力不能直接测量，但是当小车受到的空气阻力和弹簧测力计的拉力作用下，处于静止状态；根据二力平衡可知，拉力与阻力是一对平衡力，大小相等，则通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力．
（2）表格中的数据是探究风速对小车所受空气阻力的影响时，保持迎风面积一定，测得的；根据控制变量法，概括得出结论是：在迎风面积相同时，风速越大，阻力越大．
（3）小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响，根据控制变量法可知实验时，应控制风速不变，所以具体步骤是：保持电风扇风速不变，在小车上放置面积不同的塑料挡板，分别测出小车所受到的空气阻力．
（4）根据物体运动时，空气对物体产生阻力的大小应注意分析物体本身和周围环境中的因素；如物体的形状、物体表面光滑程度、空气密度等等．
故答案为：迎风面积、风速；
（1）二力平衡；
（2）在迎风面积相同时，风速越大，阻力越大；21*cnjy*com
（3）保持电风扇风速不变，在小车上放置面积不同的塑料挡板，分别测出小车所受到的空气阻力；
（4）物体的形状、物体表面光滑程度、空气密度．
点评：本题考查学生对自然生活现象（逆风骑自行车时，会省力些；雨天，撑伞逆风行走时，行走困难）的观察，结合实验探究的环节，进行合理猜想、设计实验的能力，注意根据控制变量法，概括得出结论时先表明条件．
22、（1）如图所示，刻度尺的分度值是 1mm ，图中被测物体的外直径是 17.0 mm，如果圆筒的内直径为5.6 mm，则圆铜厚为 0.57 cm．
（2）如图为探究“二力平衡条件”的实验装置，实验中发现，只有当小车两侧的小盘内加上相同的钩码时，木块才会保持 静止 ；这个实验说明二力平衡的条件是 作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上 ．21*cnjy*com
（3）小明准备自制一只弹簧测力计．他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材．首先测出弹簧的长度L0=2.10cm，然后在弹簧下挂上不同的钩码，测出弹簧的长度L，算出比原长L0的伸长△L （△L=L﹣L0），填在如下表格中：
拉力F/N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
长度L/cm
2.50
2.90
3.30
3.70
4.10
4.50
4.90
5.30
5.70
6.10
6.60
7.30
伸长△L/cm
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
2.80
3.20
3.60
4.00
4.50
5.20
从表中的数据可以看出弹簧伸长△L和拉力F的关系为： 在弹性限度内，拉力与弹簧的伸长量成正比 ．当拉力达到 11 N时，拉力和弹簧伸长的关系就改变了．因此弹簧测力计的测量范围只能达到 10 N．
考点：刻度尺的使用；二力平衡条件的应用；探究弹簧测力计原理的实验。
专题：实验题；简答题。
分析：（1）刻度尺的分度值为相邻的最小刻度间的刻度值；读数时一定要估读，圆通的外直径为图示中的末刻度值减去初始刻度值；厚度为d=；21*cnjy*com
（2）两侧挂上相同的钩码，小车静止，从两端拉力的大小、方向、是否在一条直线上找到二力平衡的条件；
（3）分析表格中拉力每增加1N，弹簧的伸长量的变化，找到拉力与弹簧伸长量的关系，并确定它的测量范围．
解答：解：（1）刻度尺的分度值为1mm，被测物体的外直径d外径=117.0mm﹣100.0mm=17.0mm，圆筒的厚度d===5.7mm=0.57cm；
故答案为：1mm、17.0、0.57．
（2）当小车两侧的小盘内加上相同的钩码时，木块才会保持静止，可以看到小车两端拉力大小相等、方向相反、在一条直线上；
故答案为：静止、作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．
（3）分析表格数据：拉力每增加1N，弹簧的伸长量为0.4cm，这种关系一直维持到11N；
故答案为：在弹性限度内，拉力与弹簧的伸长量成正比、11、10．21*cnjy*com
点评：刻度尺在使用前要看清它的量程和分度值，测量时若不从0刻度线开始，物体长度为末端刻度减去初始端的刻度，注意读数时一定要估读；
在做探究“二力平衡的条件”实验时，先科学地进行猜想，再用控制变量法逐一实验，得出二力平衡的条件；
弹簧的拉力与伸长量的关系式：F=kx（胡克定律），F为弹簧受到的拉力，K为劲度系数，x为弹簧的伸长量．
23、从高空下落的物体，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落一段距离后将以某一速度作匀速运动，通常把这个速度称为收尾速度．求：
（1）研究发现，相同环境条件下，空气对不同材质的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系．下表为某次研究的实验数据，根据表格中的数据，求出编号为2、3的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比．
小球编号
1
2
3
4
小球质量（×10﹣2kg）
2
5
45
40
小球半径（×10﹣3m）
0.5
0.5
1.5
2
小球的收尾速度（m/s）
16
40
40
20
（2）由（1）问表格中的数据，求出球形物体所受的空气阻力f与球的收尾速度V的关系．
（3）由（1）问表格中的数据，求出球形物体所受的空气阻力f与球的半径r的关系．
考点：速度与物体运动；二力平衡条件的应用。
专题：计算题；应用题；信息给予题；控制变量法。21*cnjy*com
答：编号为2、3的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比为1：9．
（2）由编号为1、2两个小球的数据分析，在半径r相同的情况下，
收尾速度之比V1：V2=2：5，空气阻力之比f1：f2=m1g：m2g=2：5，
得出结论：f与V成正比．
（3）由编号为2、3两个小球的数据分析，在收尾速度V相同的情况下，
半径之比r2：r3=1：3，空气阻力之比f2：f3=m2g：m3g=1：9
得出结论：f与r2成正比．
点评：本题考查收尾速度、小球半径以及阻力的关系，关键知道物体达到收尾速度时重力等于阻力，要学会应用控制变量法解题，还要学会分析数据．
24、从高空下落的小球，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，某一小球下落一段距离后的运动情况如频闪照片（它表示物体在相等的时间间隔所处的位置）如图所示，通常把这一过程中的速度称为收尾速度．（g取10N/kg）
（1）从图中可以看出，该小球达到收尾速度时做 匀速直线 运动；若其他小球和该小球收尾时的运动规律一样，则质量为500g的小球在达到收尾速度时受到的阻力为 5 N．
（2）继续研究发现，相同条件下，空气对不同材质的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系．下表为某次研究的实验数据，根据表格中的数据可知：
小球编号
1
2
3
4
小球质量（×10﹣2kg）
2
5
45
40
小球半径（×10﹣3m）
0.5
0.5
1.5
2
小球收尾速度（m/s）
16
40
40
20
①比较小球2和3可归纳出：球形物体所受空气阻力f与球的半径r的关系是当收尾速度一定时，f与 球的半径的平方 成 正比 关系；21*cnjy*com
②比较小球1和2可归纳出：球形物体所受空气阻力f与球的收尾速度v的关系是当球的半径一定时，f与 收尾速度 成 正比 关系；
③依据上述关系请计算：半径为4×10﹣3m、质量为多少克的小球的收尾速度是10m/s．
考点：速度与物体运动；速度公式及其应用；二力平衡条件的应用。
专题：实验题；信息给予题；推理法。
分析：（1）在频闪照片中隐含的物理信息是每相连的两个点间的时间间隔相等，可根据两点间距变化判断做的是什么运动；当物体处于平衡状态时，所受的力就是平衡力，据此判断；
（2）①对编号为2、3两个小球的数据分析，在收尾速度V相同的情况下，半径之比已知，再求出阻力之比，进行比较即可得出结论；
②对编号为1、2两个小球的数据分析，在半径r相同的情况下，收尾速度之比已知，再求出阻力之比，进行比较得出结论；
③由①②可得f=mg=kr2v，将编号1中数据代入求得k的大小，进而求出半径为4×10﹣3m、质量为多少克的小球的收尾速度是10m/s．21*cnjy*com
解答：解：（1）由频闪照片中看出，两点间距一直不变，由此可知该小球做的是匀速直线运动；小球处于平衡状态，根据二力平衡条件，所受重力与阻力相等，阻力f=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N；
（2）①编号为2、3的小球在达到收尾速度时，所受的空气阻力之比f2：f3=m2g：m3g=0.05kg×g：0.45kg×g=1：9，
小球半径之比：r2：r3=0.5×10﹣3m：1.5×10﹣3m=1：3，可见，球形物体所受空气阻力f与球的半径r的关系是当收尾速度一定时，f与球的半径的平方成正比关系；
②由编号为1、2两个小球的数据分析，在半径r相同的情况下，
收尾速度之比V1：V2=16m/s：40m/s=2：5，空气阻力之比f1：f2=m1g：m2g=0.02kg×g：0.05kg×g=2：5，可见球形物体所受空气阻力f与球的收尾速度v的关系是当球的半径一定时，f与收尾速度成正比关系．
③由①②可得f=mg=kr2v，将编号1中数据代入得：
f=mg=2×10﹣2kg×g=k×（0.5×10﹣3m）2×16，
解得：k=50000；
∴f=mg=50000r2v，
设半径为4×10﹣3m、质量为M的小球的收尾速度是10m/s，
则：M×10N/kg=50000×（4×10﹣3m）2×10m/s，
解得：M=0.8kg．
故答案为：（1）匀速直线，5；
（2）①球的半径的平方，正；②收尾速度，正比；③0.8kg．
点评：本题考查收尾速度、小球半径以及阻力的关系，关键知道物体达到收尾速度时重力等于阻力，要学会应用控制变量法解题，还要学会分析数据．
25、一辆质量为6t的载货汽车，在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶30min，汽车受到的阻力为车重的0.06倍（取g=10N/kg）
求：（1）汽车行驶的路程是多少？
（2）汽车所受阻力是多少？
考点：速度公式及其应用；二力平衡条件的应用。
专题：计算题。
分析：（1）知道汽车的速度和行驶时间，利用速度公式求汽车行驶的路程；
（2）利用重力公式求出汽车重，根据汽车受到的阻力为车重的0.06倍求出汽车受到的阻力．
解答：解：（1）汽车行驶的路程：21*cnjy*com
s=vt=90km/h×0.5h=45km；
（2）汽车受到的阻力：
f=0.06G=0.06mg=0.06×6000kg×10N/kg=3600N．
答：（1）汽车行驶的路程是45km；
（2）汽车所受阻力是3600N．
点评：本题考查了学生对速度公式、重力公式的掌握和运用，计算时注意单位统一，属于基础题目．
26、2007年4月18日，新型高速列车“和谐”号动车组开始驰骋在主要铁路线上，从而拉开了全国铁路第六次大提速的大幕．如图所示的CRH2型动车组由5节车箱组成，车组总功率为6000kW，最大牵引功率为4800kW，最大行驶速度为200km/h．
（1）当该车组用最大牵引功率以最大速度在平直轨道上匀速行驶3min，通过的路程是多少？在这个过程中车组受到的阻力是多少？
（2）为保证车组正常行驶，每节车箱上供乘客饮水用的电热水器耗电功率不能超过2800W．一节车箱内的电热水器5min最多可产生多少热量？这些热量可使多少20℃的水温度升高到70℃？[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]
（3）仔细观察车头的外形，请你谈谈这样设计的好处．21*cnjy*com
考点：速度公式及其应用；物理量的单位及单位换算；二力平衡条件的应用；流体压强与流速关系的探究实验；热量的计算。
专题：计算题；应用题；简答题。21*cnjy*com
分析：（1）根据路程公式s=vt让最大行驶速度乘以行驶时间就可求出“和谐”号动车组3min内所通过的路程，已知最大行驶速度和最大牵引功率，根据公式F=可求车组的牵引力，还知道车组做匀速运动，所以牵引力等于在这个过程中车组受到的阻力．
（2）先根据做功公式Q=W=Pt算出电热水器5min最多可产生的热量，再根据吸热公式Q=cm△t就可求水的质量；
（3）车头为流线型，可以减小阻力，我们还可以从流体压强与流速的关系来分析这样设计的好处．
解答：解：（1）车组的速度V=200km/h=，
车组3min内所通过的路程S=Vt=200km/h×h=10km．
车组所受的牵引力F===8.64×104N，
因车组做匀速直线运动，所受阻力等于其牵引力f=F=8.64×104N；21*cnjy*com
答：通过的路程是10km，在这个过程中车组受到的阻力是8.64×104N．
（2）若电热水器消耗的电能全部转化为热能，一节车箱的电热水器5min最多可产生的热量Q=W=Pt=2800W×5×60s=8.4×105J，
可以加热水的质量为：m===4kg．
答：一节车箱内的电热水器5min最多可产生热量8.4×105J，这些热量可使4kg20℃的水温度升高到70℃．
（3）好处有：
①车头为流线型可减小高速行驶时的空气阻力；
②车头上部空气流速大，下部流速小，高速行驶时可减小车头对轨道的压力（压强），从而减小阻力，降低噪声．
点评：本题综合考查了速度公式、二力平衡的条件、及吸热公式的应用，以及流体压强与流速的关系，熟练掌握相应公式是解题的关键，解题过程中还要注意单位的换算．
27、某电动助动车有如下的数据：
电源（铅蓄电池）：12V×3
电动机：36V 180W
最大行驶速度：18km/h
正常行驶速度：9km/h
电源充电电压：220V
每次充电耗电：1.2kw?h
最大载重量：75kg
车身重量：25kg
（1）电源（铅蓄电池）应如何连接？
（2）匀速行驶时受到地面的摩擦阻力为多大？
（3）若电能有60%被利用，助动车充一次电能能正常行驶多少时间？
考点：速度公式及其应用；物理量的单位及单位换算；二力平衡条件的应用。
专题：计算题；应用题；信息给予题。
分析：（1）铅蓄电池应该串联起来，电源电压才等于电动机的额定电压．
（2）已知电动机的功率和正常行驶速度，根据公式F=可求电动车的牵引力；匀速行驶时牵引力等于阻力．21*cnjy*com
（3）已知充电消耗的电能和电能转化效率以及电动车的功率，根据公式t=可求行驶的时间．
