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专题05 运动和力的相互作用
考点精讲一、力
1．力是物体对物体的作用。物体间力的作用是相互的，常把两个相互作用的力称为作用力和反作用力。
【注意】
1．一个力的产生一定有施力物体和受力物体且它们同时存在，单独一个物体不能产生力的作用。
2．力的作用可发生在相互接触的物体间，也可以发生在不直接接触的物体间。常见的可以产生力的作用却不相互接触的三种情况：地球对物体产生的重力(万有引力)、磁体间的相互作用力、电荷间的相互作用力。
3．两个相互接触的物体不一定相互作用，即不一定有力的作用。
2．力的存在可通过力的作用效果来判断。力的作用效果有两个：
(1)力可以改变物体的运动状态(运动状态包括物体的运动速度和运动方向)。
(2)力可以改变物体的形状。例：用力压弹簧，弹簧变形；用力拉弓，弓变形。
3．力的单位是牛顿(N)。力的测量常用弹簧测力计。弹簧测力计的工作原理是在弹性限度内弹簧的伸长与弹簧所受到的拉力成正比。
4．力的三要素指力的大小、方向、作用点，都能影响力的作用效果。
5．力的表示方法：在受力物体上沿着力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，在箭头边上标上力的大小，线段的起点或终点表示力的作用点。
典例1：（2022·宁波）“美好的一天，从拉着行李箱返校学习开始”。图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上，行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱(含箱内物体)受到的重力G如图乙所示，则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中F1、F2你的判断是（ ）
A．F1可能，F2不可能 B．F1不可能，F2可能
C．F1和F2都可能 D．F1和F2都不可能
【答案】D
【解析】根据拉力、重力的方向分析行李箱的运动状态
【解答】图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上，行李箱匀速前进，受力平衡，受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力、水平向左的摩擦力和拉力的共同作用；F1的方向是竖直向上的，不会产生向右的动力。
F2的方向斜向上，该力的作用效果会使得箱子旋转，无法使箱子保持平衡状态，箱子不能做匀速直线运动运动，所以F1、F2都不可能。
变式1：（2022·温州模拟）构建思维导图是整理知识的重要方法。如图是某同学复习力学知识时构建的思维导图，图中I处可补充的例子是（ ）
A.用力踢足球，足球被踢飞 B.用力捏气球，气球被捏扁
C.用力推铅球，铅球被推出力的作用经相互的力的三要素 D.用力击排球，排球被扣回
【答案】B
【解析】力的作用效果有两种：改变物体的形状与改变物体的运动状态，据此解答即可。
A.用力踢足球，足球被踢飞，这说明力可以改变物体的运动状态，故A不合题意；
B.用力捏气球，气球被捏扁，说明力可以改变物体的形状，故B符合题意；
C.用力推铅球，铅球被推出力的作用经相互的力的三要素，与改变物体的形状无关，故C不合题意；
D.用力击排球，排球被扣回，说明力的作用是相互的，故D不合题意。
变式2：（2022·衢州）中国航天员“太空授课"精彩纷呈，如图是王亚平制作蓝色大水球实验场景。
（1）她用手挤压颜料瓶，瓶子变扁了，说明力能改变物体的 。
（2）她将适量蓝色颜料缓慢注入水球中，不久后，整个水球都变蓝了，这是由于分子永不停息地 。
【答案】（1）形状（2）做无规则运动
【解析】（1）她用手挤压颜料瓶，瓶子变扁了，说明力能改变物体的形状。
（2）她将适量蓝色颜料缓慢注入水球中，不久后，整个水球都变蓝了，这是由于分子永不停息地做无规则运动。
变式3：（2022·湖州）微粒间的相互作用使物质的结构具有一定的层次，例如：
（1）构成水的水分子聚集在一起而不散开是因为
（2）水分子中含有氧原子，氧原子中电子绕核运动而不离开原子核是因为
（3）氧原子核中含有8个质子，每个质子都带1个单位正电荷，为什么这些质子聚集在一起而不散开，请你提出一个合理的猜测 。
【答案】（1）水分子间存在引力
（2）原子核带正电荷，核外电子带负电荷，异种电荷相互吸引。
（3）存在一种力，克服同种电荷间的排斥力。
【解析】（1）根据分子之间作用力的知识解答；
（2）根据电荷之间的相互作用规律解答；
（3）质子之间存在排斥力而不分开，肯定有一种力能够将排斥力抵消，据此分析解答。
【解答】（1）构成水的水分子聚集在一起而不散开是因为水分子间存在引力；
（2）水分子中含有氧原子，氧原子中电子绕核运动而不离开原子核是因为：原子核带正电荷，核外电子带负电荷，异种电荷相互吸引。
（3）氧原子核中含有8个质子，每个质子都带1个单位正电荷，这些质子聚集在一起而不散开，合理的猜测为：存在一种力，克服同种电荷间的排斥力。
考点精讲二、弹力
物体受力发生形变，不受力自动恢复原来形状的特性叫弹性。
弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力。压力、支持力、拉力都是弹力。同一物体在一定范围内，形变越大弹力越大。
典例1：如图所示，弹簧测力计下挂着铁块P，其正下方的水平地面上放着一块条形磁铁Q，P和Q均处于静止状态。已知P和Q的重力分别为G和3G，若弹簧测力计的示数为2G，则下列说法不正确的是( )
A.P对弹簧测力计的拉力大小为2G
B.P对Q的吸引力和地面对Q的支持力大小分别为G和2G
C.P对Q的吸引力和Q对P的吸引力是一对相互作用力，大小均为G
D.弹簧测力计对P的拉力和Q对Ｐ的吸引力大小分别为G和2G
【答案】D
【解析】（1）弹簧测力计的示数就等于它受到拉力的大小；
（2）对P进行受力分析，求出Q对P的吸引力，然后根据相互作用力的规律计算P对Q的吸引力。对Q进行受力分析，根据二力平衡的知识计算地面对Q的支持力；
（3）相互作用力的条件：大小相等，方向相反、作用在两个物体上和同一直线上；
（4）根据（2）中的计算结果分析判断。
【解答】弹簧测力计的示数就是P对它的拉力，因此拉力为2G，故A正确不合题意；
P对Q的吸引力和Q对P的吸引力，二者大小相等，方向相反，作用在两个物体上和同一直线上，所以是一对相互作用力，则二者相等。当P处于静止状态时，它受到测力计向上的拉力2G，自身重力G和向下的吸引力，即2G=G+F吸引，所以Q对P的吸引力为G，那么P对Q的吸引力也是G，故C正确不合题意；
Q处于静止状态，它受到向下的重力3G，向上的吸引力G和向上的支持力，即3G=G+F支持，那么地面对Q的支持力为2G，故B正确不合题意；
弹簧测力计对P的拉力和P对测力计的拉力是相互作用力，所以为2G，而Q对P的吸引力为G，故D错误符合题意。
变式1：如下图所示，三个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：
图①中弹簧的左端固定在墙上，此时弹簧的伸长量为X1；并处于静止状态。
图②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，此时弹簧的伸长量为X2并处于静止状态。
图③中弹簧的左端挂一小物块，物块在粗糙的桌面上做匀速直线运动，此时弹簧的伸长量为X3。则X1、X2、X3的大小关系是：X1 ________ X2，X2________ X3
【答案】=；=
【解析】解答此题的关键是要弄清楚二力平衡的知识和测力计的原理——在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
【解答】由于弹簧的伸长量与弹簧的受力大小有关，图1,2,3三种情况下，物体处于静止或匀速直线运动状态，说明弹簧在水平方向上受到平衡力的作用，且平衡力的大小均为F，伸长量也均相等。
变式2：如图甲所示，用弹簧测力计竖直向上缓慢提升静止在水平桌面上的钩码，弹簧测力计的示数F与弹簧测力计的零刻度线A点上升高度hA之间的关系如图乙所示．则钩码的重力大小为________N；从开始提升到hA=15cm的过程中，弹簧测力计的拉力对钩码做功为________J．
【答案】2；0.2
【解析】本题考查了弹簧测力计的工作原理、力的合成，功的计算，综合性较强，第二题是一易错点，要会分析图象所给提供的信息。（1）当缓缓提钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小；（2）利用W=Fs=Gh解题。
【解答】（1）钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小，故钩码所受的重力为2N；
（2）弹簧测力计对钩码所做的功是W=Fs=2N×0.1m=0.2J
变式3：（2022·杭州）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自弹性绳重不计)
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （选填“增大”、“减小”、“不变”或“先增大后减小”)。
（2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 （选填“增大”、“减小”、“不变”或“先增大后减小”，下同)：运动员的动能 。
【答案】（1）不（2）增大；先增大后减小
【解析】（1）注意分析机械能是否转换为弹性绳的弹性势能即可；
（2）物体的弹性势能与它发生弹性形变的程度大小有关。根据力与运动的关系分析运动员的速度改变，从而确定动能的变化。
【解答】（1）从O点到A点的过程中，弹性绳没有被拉长，则这个过程中运动员的机械能没有转换为弹性势能，因此机械能不变。
（2）A点时绳子等于原长，A点后，运动员开始受到向上的弹力，但是弹力小于重力，即合力向下，此时向下做加速运动。随着弹力的增大，当到达B点弹力和重力相等时，合力为零，此时加速停止，即此时速度最大。从B到C，弹力大于重力，合力向上，运动员做减速运动，因此整个过程运动员的速度先增大后减小，则动能先增大后减小。
考点精讲三、重力
1．地球与物体间存在吸引力。物体由于地球吸引受到的力叫重力，用字母G表示。重力的施力物体是地球，重力的方向竖直向下。
2．物体受到的重力大小与它的质量成正比。计算公式G＝mg，其中g＝9.8N/kg(近似计算时，g＝10N/kg)，g是重力与质量的比值，其科学意义是质量为1kg的物体受到的重力是9.8N。
3．重力的大小与物体的质量、地理位置有关，即质量越大，物体受到的重力越大；在地球上，越靠近赤道，物体受到的重力越小，越靠近两极，物体受到的重力越大。
4．重力方向：竖直向下；应用：重垂线是利用重力的方向总是竖直向下的性质制成的。重垂线常用于检查墙壁是否竖直，桌面是否水平。
5．重力作用点在物体的重心，质地均匀的物体的重心在它的几何中心。
【注意】
1．物体的重心有时会不在物体上，如圆环的重心在圆环的中心。
2．为了方便研究问题，在受力物体上画力的示意图时，常常把力的作用点画在重心上。
3．同一物体同时受到几个力时，常把作用点都画在重心上。
典例1：小明手里的气球被风吹走，沿着虚线的方向斜向上运动。在运动过程中，气球所受重力方向正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】在地面附近，无论物体处在什么位置，它受到的重力的方向始终是竖直向下的，故B正确，而A、C、D错误。
变式1：下列物体重力最接近1N的是（ ）
A.一枚大头针 B.一张书桌 C.一头奶牛 D.两个鸡蛋
【答案】D
【解析】A.一枚大头针的重力大约0.001N，故A错误；
B.一张书桌的重力大约200N，故B错误；
C.一头奶牛的重力大约5000N，故C错误；
D.两个鸡蛋的重力大约是1N，故D正确。
变式2：如图为掷出的实心球的运动轨迹，实心球离开手后在空中飞行过程中最高点所受到力( )
A．只有重力
B．重力和空气阻力
C．重力和手的推力
D．重力、空气阻力和手的推力
【答案】B
【解析】球在空中飞行时，已经离开人手，没有接触，所以不受推力；最高点的水平方向速度不为0，所以在水平方向上受到空气阻力；在地球上的物体始终受到重力。
变式3：在研究重力跟质量的关系的实验中，某同学用最大刻度值是5N的弹簧测力计测重力，测得如下数据：
质量m/g 100 200 300 400 500 600
弹簧测力计示数G/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 无示数
（1）根据表中数据可知：重力和质量的比值是g=9.8N/kg，意思是（ )
A.在地球上9.8N接近1kg
B.重IN的物体质量为9.8kg
C.质量为1kg的物体所受重力为9.8N
D.1kg刚好是9.8N
（2）用弹簧测力计能测出物体的重力，以下知识没有应用到的是（ )
A.二力平衡的条件
B.物体的重力跟质量的关系
C.弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系
D.物体间力的作用是相互的，并且相互作用力的大小相等
【答案】（1）C（2）B
【解析】（1）重力和质量的比值是g=9.8N/kg，根据公式可知，它的意思就是：质量为1kg的物体所受的重力为9.8N，故选C；
（2）A.用测力计测量物体重力时，物体处于静止状态，它受到的重力和测力计的拉力相互平衡，根据二力平衡条件可知，此时测力计的示数等于物体的重力，故A不合题意；
B.在测量过程中，没有用到物体的重力跟质量的关系，故B符合题意；
C.弹簧测力计的工作原理就是：在弹性限度内，弹簧的伸长量跟其所受的拉力成正比，故C不合题意；
D.在测量过程中，测力计对物体的拉力和物体对测力计的拉力，二者大小相等，方向相反、作用在同一直线和两个物体上，是一对相互作用力，故D不合题意。
1.下图是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图，图中的虚线表示石块下落的路径，则对石块下落路径的描述最接近实际的示意图是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】在地面附近，重力的方向都是竖直向下的，而“竖直向下”其实就是沿地球半径的方向指向地心，故B正确，而A、C、D错误。
2.铅球被推出到落地，并在草地上滚动一段距离后静止在丁处。此过程中如图所示甲、乙、丙、丁4个位置，其受力示意图正确的是(不计空气阻力)( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】B
【解析】重力的方向是竖直向下的；摩擦力的方向总是与运动方向相反，据此对铅球进行受力分析即可。
【解答】在空中飞行的铅球，由于不再与手接触，因此不受推力，只受竖直向下的重力，故A错误，B正确；
当铅球在水平地面上向右滚动时，它受到水平向左的摩擦力，竖直向下的重力和竖直向上的支持力，故C错误；
当铅球静止在水平地面上时，它只受竖直向上的支持力和竖直向下的重力，故D错误。
3.如图所示，在两辆小车上各固定一根条形磁体，当磁体的同名磁极靠近时，放开小车，两车被推开。以下四个问题中，这个实验不能说明的是（ ）
A.力是物体对物体的作用 B.力的作用是相互的
C.相互作用的两个物体必须相互接触 D.力可以改变物体的运动状态
【答案】C
【解析】磁极之间的作用力与常见的拉力、推力和摩擦力等不同，不需要相互接触就能发生，据此判断。
【解答】A.左边磁铁给右边磁体一个力，推动右边的磁体运动起来，因此力是物体对物体的作用，故A正确不会题意；
B.左边磁体给右边磁体力的同时，右边磁体也给左边磁体一个力，说明力的作用是相互的，故B正确不会题意；
C.两个磁体没有相互接触就发生了磁力的作用，因此相互作用的两个物体不一定相互接触，故C错误符合题意；
D.两个小车原来是静止的，当受到磁力后由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态，故D正确不会题意。
4.为了探究弹簧受到的弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图像。下列有关说法中，正确的是（ ）
A.若用A弹簧制作弹簧秤，其受到的拉力大小与伸长量之间的关系可表达为F＝3x
B.用A弹簧制作的弹簧秤，伸长量为18厘米时，受到拉力为6牛
C.若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧B
D.若要制作一个量程较大的弹簧秤，应该选择弹簧B
【答案】D
【解析】（1）由图像可知，AB在弹性限度范围内， 弹簧受到的弹力F和弹簧伸长量x成正比；当直线变为向上弯曲时，说明此时超出了弹性限度。
（2）弹簧的劲度系数（K）值越小，精确度越高。
【解答】A、由直线A可知弹簧受到的弹力和弹簧伸长量成正比。当弹簧受到的弹力为4牛时，和弹簧伸长量12厘米，故有4牛=K12厘米，得K=牛/厘米，故用A弹簧制作弹簧秤，其受到的拉力大小与伸长量之间的关系可表达为F=x，故说法错误。
B、当伸长量为18厘米时，从A图像可以看出此时已经超出了A的弹性限度，故此时拉力与伸长量已经不成正比，故说法错误。
C、由直线B可知弹簧受到的弹力和弹簧伸长量成正比。当弹簧受到的弹力8牛时，弹簧伸长量小于12厘米，故其劲度系数一定比弹簧A的大，所以精确度较高的是A，故说法错误。
D、由图像可知，在弹性限度范围内，A达到的最大值为4牛，而B可以达到8牛，所以B的量程更大，故说法正确。
5.小明和小忠想把一条弹性绳拉开，使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上，用来晒衣服。现有两种办法：一种是按图甲的方法做；另一种是按图乙的方法做。关于这两种做法下列说法正确的是( )
A.图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小
B.图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小
C.图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同
D.条件不足，无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小
【答案】B
【解析】力的作用是相互的，人拉弹簧的力和弹簧拉人的力大小相等，根据弹簧的拉力相等判断两种情况下人的拉力。
弹簧在两种情况下承受的拉力相同，两个人沿相反方向拉弹簧和将弹簧一端固定，两个人同时用力拉弹簧，效果一样，因为两个人拉时，某一个人拉相当于固定在柱子上，根据力的作用是相互的，人拉弹簧的力和弹簧拉人的力相当，所以两种情况下，拉力相等，所以乙图中每个人的拉力是甲图中每个人拉力的，所以B选项正确。
6.“悬空的磁环”实验中，若所用的磁环都一样，中间的塑料管是光滑的。当甲、乙两个磁环处于静止状态时，它们之间的距离为h1，如图所示。 再往乙的正上方套入丙磁环，当丙悬空并静止后，甲、乙之间的距离变为h2，乙、丙之间的距离为h3。已知磁环间的斥力随它们距离的减小而增大，则h1、h2、h3之间的大小关系满足（ ）
A.h1＞h2 h2＞h3 B.h1＞h2 h2＜h3
C.h1＜h2 h2=h3 D.h1＜h2 h2＜h3
【答案】B
【解析】处于静止状态的物体受平衡力作用，根据甲乙丙之间力的作用大小判断距离间的关系。
设每个磁环的重力为G，则当甲乙两磁环处于静止状态时，甲乙之间的力大小为G，此时所对应的距离为h1；当丙磁环套在乙上方，甲、乙、丙都处于静止状态时，乙丙之间力的大小为G，对应的距离为h3，甲乙之间力的大小为2G，对应的距离为h2，根据磁环间的斥力随距离的减小而增大的原理可知，h1＞h2，h2＜h3。故选项B符合题意。
7.（2021·越城模拟）如图所示是用气球做的两个小实验，试回答相关问题。
（1）如图甲，松开气球的口子，快速放气后会感到气球变凉，这是因为气体________，导致内能减小；
（2）如图乙，松开气球的口子，气球向后喷出气体的同时，气球会沿着绳子快速向前飞去，这说明________。
【答案】（1）对外做功（2）力的作用是相互的
【解析】1、改变内能的方法有两种：做功和热传递，两种方法等效。对物体做功,物体的内能增大,温度升高;物体对外做功,自身内能减小,温度降低 ；
2、力是物体对物体的作用，当气球对喷出的气体产生一个向后力的同时，气球受到气体对它的向前的推力。
【解答】（1） 如图甲，松开气球的口子，快速放气时，气球对外做功，自身内能减少；
（2）如图乙，松开气球的口子，气球向后喷出气体的同时，气球会沿着绳子快速向前飞去，这说明力的作用是相互的。
8.（2022·临海模拟）2018年2月11日，平昌冬奥会冰壶附加赛在中国和挪威之间展开。如图甲为我国冰壶运动员比赛场景，运动员推动投掷壶从出发点 A 运动至投掷线 B 点，之后投掷壶被推出，在冰道上沿着弧线 BCD 路径到达 D 点并撞击目标壶，两只冰壶偏离不同方向离开冰道。
（1）两只冰壶相撞后偏离不同方向，说明力的作用效果之一是________ 。
（2）投掷壶在冰道上沿弧线运动，是因为运动员脱手之前对冰壶进行了旋转，这样冰壶在前进时产生了如图乙方向的自转，因此在前进过程中冰壶两侧的空气流速不同，导致冰壶两侧受到气压不同，请判断图中冰壶两侧的气压 p1 和 p2 大小关系________。
【答案】（1）改变物体的运动状态（2）p1
【解析】力的作用效果有二个，一是改变物体的运动状态，二是改变物体的形状；气压与流速有关，流速越大气压越小。
【解答】(1)力的作用效果有二个，一是改变物体的运动状态，二是改变物体的形状。题目中两只冰壶相撞后偏离不同方向离开冰道，说明了冰壶的运动状态发生了改变，所以 说明力的作用效果之一是 改变物体的运动状态。
(2)根据冰壶的运动路线可以看出冰壶在运动中不断的偏向 p1 所以可以知道 p19.（2021·台州模拟）某科技节，同学们进行了如图的“纸桥承重”比赛。
（1）纸桥放重物会被压弯，这是因为力能使物体发生________ 。
（2）比赛时需要知道每座参赛纸桥本身的质量（不超过50克），三位同学选择的测量工具分别是：
①量程为1牛的弹簧测力计； ②量程为10牛的弹簧测力计： ③量程为100克的天平。
你认为哪位同学选择的测量工具最合适，并说明理由________。
（3）压在纸桥上的重物质量一定时，通常重物跟桥面的接触面积越大，桥越不容易损坏，因为________ 。
【答案】（1）形变
（2）①，因为①精确度较高，操作方便
（3）在压力相同的情况下，受力面积越大，压强越小
【解析】（1）力的作用效果：改变物体的形状和改变物体的运动状态；
（2）相同的弹簧测力计，量程越小，分度值越小，测出的数据越准确；
（3）减小压强的方法：减小压力或增大接触面积。
【解答】（1）纸桥放重物会被压弯，这是因为力能使物体发生形变；
（2）相同的弹簧测力计，量程越小，分度值越小，测出的数据越准确，因此应该选择弹簧测力计①；
（3）压在纸桥上的重物质量一定时，通常重物跟桥面的接触面积越大，桥越不容易损坏，因为：在压力相同的情况下，受力面积越大，压强越小。
10.（2021·鄞州模拟）为了研究弹簧振动快慢与所挂重物质量的关系，某兴趣小组设计了一个探究实验，步骤如下：
步骤1：测出一个钩码的质量，在某一轻质弹簧a下端挂一钩码，上端固定；
步骤2：把弹簧拉伸到A点后放手，让钩码上下振动(如图甲所示)；
步骤3：测出振动30次所需的时间t，算出每振动一次所需的时间t/30；
步骤4：增加所挂钩码的个数，重复步骤2、步骤3；
步骤5：将数据采用描点法绘制出轻质弹簧a每振动一次所需的时间(即振动快慢)与所挂重物质量的关系图象(见图乙中轻质弹簧a曲线)；
步骤6：换用一条轻质弹簧b，重复以上实验，同理绘制出轻质弹簧b每振动1次所需的时间(即振动快慢)与所挂重物质量的关系图象(见图乙中轻质弹簧b曲线)。
根据以上实验过程回答如下问题：
（1）在该实验中，主要用到的测量仪器有________。
（2）弹簧振动从 ________(填“O”、“A”或“B”)点开始计时误差最小。
（3）分析图乙，可以得到的初步结论是：轻质弹簧下所挂重物质量越大，弹簧振动越________。(填“快”或“慢”)
【答案】（1）托盘天平、秒表 （2）O （3）慢
【解析】（1）根据实验过程确定要测量的物理量，再根据测量的物理量确定测量工具；
（2）在弹簧振动的过程中，最高点B和最低点A的位置在不断改变，测量起来比较困难，而O点的位置是不变的，因此从O点几十误差最小；
（3）根据图乙，分析物质质量对弹簧振动快慢的影响。
【解答】（1）在该实验中，通过改变砝码的个数来增大物体重力，因此不用天平；测量振动的时间需要秒表；
（2）弹簧振动从O点开始计时误差最小。
（3）根据图乙发现，当钩码的质量不断增大时，振动时间不断增大，即弹簧振动越慢。
11.小明用一根弹簧制作弹簧测力计时，在弹簧的下端挂不同重力的钩码，对应的弹簧的长度也不同，具体数据如表所示：
钩码重力G(N) 0 2 4 6 8 10
弹簧长度l(cm) 3 4 5 6 7 8
（1）请你分析表中这些实验数据，你得到的一个重要的实验结论是________。
（2）小明制成的弹簧测力计的刻度是________的(选填“均匀”或“不均匀”)。
（3）小明做“弹簧的伸长量跟受到拉力的关系”的实验时，他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长为l0，再把弹簧竖直悬挂起来，然后用竖直向下的力F拉弹簧下端，测出弹簧的长度为l，把l－l0作为弹簧的伸长量x。这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后作出的F－x图像是________(其他操作都正确)。
【答案】（1）在弹性限度内，弹簧所受拉力越大，伸长越长[或在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比(条件不作要求)]
（2）均匀 （3）B
【解析】（1）分别计算出每组数据中弹簧伸长的长度，然后与钩码的重力作比，根据比值的大小变化得出实验结论；
（2）如果弹簧的伸长和受到的拉力成正比，那么刻度就是均匀的；
（3）在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比，据此分析图像的形状，注意弹簧受到拉力为零时，x的伸长率是否为零即可。
【解答】（1）当钩码的重力为0时，弹簧的长度为3cm，因此弹簧的原长就是3cm。根据弹簧伸长=长度-原长得到：2N时伸长1cm，4N时伸长2cm，6N时伸长3cm，8N时伸长4cm……。那么拉力和伸长的比值都是2，因此得到结论：弹性限度内，弹簧所受拉力越大，伸长越长[或在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
（2）因为弹簧的伸长与受到的拉力成正比，所以测力计的刻度是均匀的。
（3）因为弹簧的伸长与受到的拉力成正比，所以F-x图像肯定是一条倾斜的直线。当弹簧竖直挂起来后，由于自重，弹簧肯定会向下伸长，即受到的拉力为零时，弹簧的伸长量x肯定大于0，故选B。
12.（2021九上·婺城期中）用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究(不考虑空气阻力)，让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲)，在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙)，小球速度为5米/秒。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(如图丙)的整个过程中，得到小球的速度v和弹簧缩短的长度△x之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点，已知该轻弹簧每受到0.1牛的压力就缩短1厘米，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。
（1）从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球速度的变化情况是________；
（2）实验中所用小球的质量为________千克。
【答案】（1）先变大,后变小（2）0.2
【解析】（1）根据图丁分析小球的速度变化；
（2）在开始的一段时间内，弹簧的弹力小于小球的重力，此时合力的方向向下，与运动方向相同，因此小球做加速运动；随着弹力的增大，当弹力和重力相等时，合力为0，此时加速停止，小球的速度达到最大，根据丁图判断此时弹簧被压缩的长度，计算出弹力的大小，最后根据重力公式计算出小球的质量。
【解答】（1）根据丁图可知，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球速度的变化情况是先变大，后变小；
（2）根据丁图可知，当弹簧缩短0.2m时，小球的速度最大；
那么小球的重力G=F=0.1N/cm×20cm=2N；
小球的质量为：。
13.（2022·湖州模拟）打网球已成为我国青少年喜欢的体育运动项目。如图甲为快速飞行的网球遇到迎面而来的球拍时的三个瞬间，图乙为用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片。
（1）网球遇到球拍时，球和球拍都变形了，这说明________（写两点）。
（2）球遇到球拍后的某一瞬间，网球的速度刚好变为零，则该瞬间网球所受的力是否平衡 _______。
（3）网球表面比较粗糙，在空中飞行时所受空气阻力不可忽略。图乙中，网球从A点经过最高点B飞行到C点的过程中。下列说法正确的是________（选填序号）。
①在A，B，C三点，网球在A点机械能最大
②位于最高点B时，网球的动能为零
③在该飞行过程中，网球的势能先增大后减小
【答案】（1）力使物体发生形变，力的作用是相互的
（2）否
（3）①③
【解析】（1）物体间力的作用是相互的；力的作用效果：改变物体的形状和改变物体的运动状态；
（2）只有物体保持静止状态或匀速直线运动状态时，它才处于平衡状态；
（3）由于空气阻力必须考虑，因此在飞行过程中，网球的机械能会不断变成空气的内能；网球的运动可以分解为竖直方向上的运动和水平方向上的运动；重力势能与物体的质量和高度有关，据此解答。
【解答】（1）网球遇到球拍时，球和球拍都变形了，说明力可以使物体发生形变；球拍给球一个力，球同时给球拍一个力，还可以说明力的作用是相互的；
（2）这个时刻网球的速度为零，接下来网球的运动方向就会发生变化，因此它不能保持静止状态，故不能处于平衡状态；
（3）①由于与空气摩擦，网球的机械能会转化为空气的内能，因此它的机械能越来越小，所以在A点时机械能最大，故①正确；
②位于最高点B时，虽然它在竖直方向上速度为0，但是水平方向上速度不为0，故②错误；
③从A到B，网球的高度增大，重力势能增大；从B到C，网球的高度减小，重力势能减小，故③正确。
14.（2021·湖州模拟）小华和小丽在观摩一次自行车比赛中，看到运动员在转弯时，身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的，如图所示。
（1）骑自行车转弯时，身体为什么要向弯道内侧倾斜呢？小华提出了疑问。一旁的小丽说：“要想转弯，必须受力。身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”小华觉得小丽“要想转弯，必须受力”的观点和有道理，因为________。
（2）我们平时骑自行车转弯时，身体的倾斜没有这么明显。可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢？且靠内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显。使骑行的自行车转弯的力的大小，可能与哪些因素有关呢？小华和小丽提出了两种猜想。猜想一：可能与骑行的速度有关。猜想二：可能与圆弧形跑道的半径有关。
接着，小华和小丽一起设计实验，并在实验室里通过实验验证猜想一。
把半径为0.5米的半圆轨道（左端连着横杆）通过横杆在O点与墙壁活动连接（能绕O点在竖直方向自由转动），轨道置于压力传感器上时，传感器示数为1牛。让质量为30克的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下，如左图所示。观察、记录每次压力传感器达到的最大示数（注：小钢球到达最低点时的示数最大），记录如下表。
该实验可以得出的结论是________。
若要验证猜想二，从控制变量角度考虑，需对上述实验进行哪两项改变？（不考虑小钢球与轨道之间的摩擦）①________；②________。
实验后，他俩在与同学们的交流中，有了新的猜想：让骑行的自行车转弯需要的力还可能与人和车的总质量有关。于是，他俩又展开了后续实验探究……
【答案】（1）力是改变物体运动状态的原因
（2）其它条件相同时,使自行车转弯所需要的力随运动速度的增大而增大；改变圆弧形轨道的半径；让同一小钢球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下
【解析】物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，即 把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决。
【解答】（1）力是改变物体运动状态的原因，转弯时，运动方向改变，运动状态发生改变，一定是受到力的作用，所以“要转弯，必须受力”；故答案为：力是改变物体运动状态的原因；（2）要验证猜想：“骑行的自行车转弯的力的大小可能与骑行的速度有关”，实验中需要控制控制小球的质量相同、圆弧形跑道的半径相同，使同一小球从不同的高度滚下来，从而使得小球到达压力传感器的速度不同，根据表格数据知：距压力传感器高度越高，压力传感器示数越大，故可以得出：在其它条件相同时，使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大；
若要验证猜想二即骑行的自行车转弯的力的大小，可能与圆弧形跑道的半径有关，需要控制小球的质量相同、下落的高度相同，圆弧形跑道的半径不相同，故需要①改变圆弧形跑道的半径；②让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下；故答案为：在其它条件相同时，使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大；①改变圆弧形跑道的半径；②让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下；
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
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专题05 运动和力的相互作用
考点精讲一、力
1．力是物体对物体的作用。物体间力的作用是相互的，常把两个相互作用的力称为作用力和反作用力。
【注意】
1．一个力的产生一定有施力物体和受力物体且它们同时存在，单独一个物体不能产生力的作用。
2．力的作用可发生在相互接触的物体间，也可以发生在不直接接触的物体间。常见的可以产生力的作用却不相互接触的三种情况：地球对物体产生的重力(万有引力)、磁体间的相互作用力、电荷间的相互作用力。
3．两个相互接触的物体不一定相互作用，即不一定有力的作用。
2．力的存在可通过力的作用效果来判断。力的作用效果有两个：
(1)力可以改变物体的运动状态(运动状态包括物体的运动速度和运动方向)。
(2)力可以改变物体的形状。例：用力压弹簧，弹簧变形；用力拉弓，弓变形。
3．力的单位是牛顿(N)。力的测量常用弹簧测力计。弹簧测力计的工作原理是在弹性限度内弹簧的伸长与弹簧所受到的拉力成正比。
4．力的三要素指力的大小、方向、作用点，都能影响力的作用效果。
5．力的表示方法：在受力物体上沿着力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，在箭头边上标上力的大小，线段的起点或终点表示力的作用点。
典例1：（2022·宁波）“美好的一天，从拉着行李箱返校学习开始”。图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上，行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱(含箱内物体)受到的重力G如图乙所示，则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中F1、F2你的判断是（ ）
A．F1可能，F2不可能 B．F1不可能，F2可能
C．F1和F2都可能 D．F1和F2都不可能
变式1：（2022·温州模拟）构建思维导图是整理知识的重要方法。如图是某同学复习力学知识时构建的思维导图，图中I处可补充的例子是（ ）
A.用力踢足球，足球被踢飞 B.用力捏气球，气球被捏扁
C.用力推铅球，铅球被推出力的作用经相互的力的三要素 D.用力击排球，排球被扣回
变式2：（2022·衢州）中国航天员“太空授课"精彩纷呈，如图是王亚平制作蓝色大水球实验场景。
（1）她用手挤压颜料瓶，瓶子变扁了，说明力能改变物体的 。
（2）她将适量蓝色颜料缓慢注入水球中，不久后，整个水球都变蓝了，这是由于分子永不停息地 。
变式3：（2022·湖州）微粒间的相互作用使物质的结构具有一定的层次，例如：
（1）构成水的水分子聚集在一起而不散开是因为
（2）水分子中含有氧原子，氧原子中电子绕核运动而不离开原子核是因为
（3）氧原子核中含有8个质子，每个质子都带1个单位正电荷，为什么这些质子聚集在一起而不散开，请你提出一个合理的猜测 。
考点精讲二、弹力
物体受力发生形变，不受力自动恢复原来形状的特性叫弹性。
弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力。压力、支持力、拉力都是弹力。同一物体在一定范围内，形变越大弹力越大。
典例1：如图所示，弹簧测力计下挂着铁块P，其正下方的水平地面上放着一块条形磁铁Q，P和Q均处于静止状态。已知P和Q的重力分别为G和3G，若弹簧测力计的示数为2G，则下列说法不正确的是( )
A.P对弹簧测力计的拉力大小为2G
B.P对Q的吸引力和地面对Q的支持力大小分别为G和2G
C.P对Q的吸引力和Q对P的吸引力是一对相互作用力，大小均为G
D.弹簧测力计对P的拉力和Q对Ｐ的吸引力大小分别为G和2G
变式1：如下图所示，三个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：
图①中弹簧的左端固定在墙上，此时弹簧的伸长量为X1；并处于静止状态。
图②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，此时弹簧的伸长量为X2并处于静止状态。
图③中弹簧的左端挂一小物块，物块在粗糙的桌面上做匀速直线运动，此时弹簧的伸长量为X3。则X1、X2、X3的大小关系是：X1 ________ X2，X2________ X3
变式2：如图甲所示，用弹簧测力计竖直向上缓慢提升静止在水平桌面上的钩码，弹簧测力计的示数F与弹簧测力计的零刻度线A点上升高度hA之间的关系如图乙所示．则钩码的重力大小为________N；从开始提升到hA=15cm的过程中，弹簧测力计的拉力对钩码做功为________J．
变式3：（2022·杭州）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自弹性绳重不计)
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （选填“增大”、“减小”、“不变”或“先增大后减小”)。
（2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 （选填“增大”、“减小”、“不变”或“先增大后减小”，下同)：运动员的动能 。
考点精讲三、重力
1．地球与物体间存在吸引力。物体由于地球吸引受到的力叫重力，用字母G表示。重力的施力物体是地球，重力的方向竖直向下。
2．物体受到的重力大小与它的质量成正比。计算公式G＝mg，其中g＝9.8N/kg(近似计算时，g＝10N/kg)，g是重力与质量的比值，其科学意义是质量为1kg的物体受到的重力是9.8N。
3．重力的大小与物体的质量、地理位置有关，即质量越大，物体受到的重力越大；在地球上，越靠近赤道，物体受到的重力越小，越靠近两极，物体受到的重力越大。
4．重力方向：竖直向下；应用：重垂线是利用重力的方向总是竖直向下的性质制成的。重垂线常用于检查墙壁是否竖直，桌面是否水平。
5．重力作用点在物体的重心，质地均匀的物体的重心在它的几何中心。
【注意】
1．物体的重心有时会不在物体上，如圆环的重心在圆环的中心。
2．为了方便研究问题，在受力物体上画力的示意图时，常常把力的作用点画在重心上。
3．同一物体同时受到几个力时，常把作用点都画在重心上。
典例1：小明手里的气球被风吹走，沿着虚线的方向斜向上运动。在运动过程中，气球所受重力方向正确的是（ ）
A. B. C. D.
变式1：下列物体重力最接近1N的是（ ）
A.一枚大头针 B.一张书桌 C.一头奶牛 D.两个鸡蛋
变式2：如图为掷出的实心球的运动轨迹，实心球离开手后在空中飞行过程中最高点所受到力( )
A．只有重力
B．重力和空气阻力
C．重力和手的推力
D．重力、空气阻力和手的推力
变式3：在研究重力跟质量的关系的实验中，某同学用最大刻度值是5N的弹簧测力计测重力，测得如下数据：
质量m/g 100 200 300 400 500 600
弹簧测力计示数G/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 无示数
（1）根据表中数据可知：重力和质量的比值是g=9.8N/kg，意思是（ )
A.在地球上9.8N接近1kg
B.重IN的物体质量为9.8kg
C.质量为1kg的物体所受重力为9.8N
D.1kg刚好是9.8N
（2）用弹簧测力计能测出物体的重力，以下知识没有应用到的是（ )
A.二力平衡的条件
B.物体的重力跟质量的关系
C.弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系
D.物体间力的作用是相互的，并且相互作用力的大小相等
1.下图是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图，图中的虚线表示石块下落的路径，则对石块下落路径的描述最接近实际的示意图是（ ）
A. B. C. D.
2.铅球被推出到落地，并在草地上滚动一段距离后静止在丁处。此过程中如图所示甲、乙、丙、丁4个位置，其受力示意图正确的是(不计空气阻力)( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
3.如图所示，在两辆小车上各固定一根条形磁体，当磁体的同名磁极靠近时，放开小车，两车被推开。以下四个问题中，这个实验不能说明的是（ ）
A.力是物体对物体的作用 B.力的作用是相互的
C.相互作用的两个物体必须相互接触 D.力可以改变物体的运动状态
4.为了探究弹簧受到的弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图像。下列有关说法中，正确的是（ ）
A.若用A弹簧制作弹簧秤，其受到的拉力大小与伸长量之间的关系可表达为F＝3x
B.用A弹簧制作的弹簧秤，伸长量为18厘米时，受到拉力为6牛
C.若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧B
D.若要制作一个量程较大的弹簧秤，应该选择弹簧B
5.小明和小忠想把一条弹性绳拉开，使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上，用来晒衣服。现有两种办法：一种是按图甲的方法做；另一种是按图乙的方法做。关于这两种做法下列说法正确的是( )
A.图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小
B.图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小
C.图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同
D.条件不足，无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小
6.“悬空的磁环”实验中，若所用的磁环都一样，中间的塑料管是光滑的。当甲、乙两个磁环处于静止状态时，它们之间的距离为h1，如图所示。 再往乙的正上方套入丙磁环，当丙悬空并静止后，甲、乙之间的距离变为h2，乙、丙之间的距离为h3。已知磁环间的斥力随它们距离的减小而增大，则h1、h2、h3之间的大小关系满足（ ）
A.h1＞h2 h2＞h3 B.h1＞h2 h2＜h3
C.h1＜h2 h2=h3 D.h1＜h2 h2＜h3
7.（2021·越城模拟）如图所示是用气球做的两个小实验，试回答相关问题。
（1）如图甲，松开气球的口子，快速放气后会感到气球变凉，这是因为气体________，导致内能减小；
（2）如图乙，松开气球的口子，气球向后喷出气体的同时，气球会沿着绳子快速向前飞去，这说明________。
8.（2022·临海模拟）2018年2月11日，平昌冬奥会冰壶附加赛在中国和挪威之间展开。如图甲为我国冰壶运动员比赛场景，运动员推动投掷壶从出发点 A 运动至投掷线 B 点，之后投掷壶被推出，在冰道上沿着弧线 BCD 路径到达 D 点并撞击目标壶，两只冰壶偏离不同方向离开冰道。
（1）两只冰壶相撞后偏离不同方向，说明力的作用效果之一是________ 。
（2）投掷壶在冰道上沿弧线运动，是因为运动员脱手之前对冰壶进行了旋转，这样冰壶在前进时产生了如图乙方向的自转，因此在前进过程中冰壶两侧的空气流速不同，导致冰壶两侧受到气压不同，请判断图中冰壶两侧的气压 p1 和 p2 大小关系________。
9.（2021·台州模拟）某科技节，同学们进行了如图的“纸桥承重”比赛。
（1）纸桥放重物会被压弯，这是因为力能使物体发生________ 。
（2）比赛时需要知道每座参赛纸桥本身的质量（不超过50克），三位同学选择的测量工具分别是：
①量程为1牛的弹簧测力计； ②量程为10牛的弹簧测力计： ③量程为100克的天平。
你认为哪位同学选择的测量工具最合适，并说明理由________。
（3）压在纸桥上的重物质量一定时，通常重物跟桥面的接触面积越大，桥越不容易损坏，因为________ 。
10.（2021·鄞州模拟）为了研究弹簧振动快慢与所挂重物质量的关系，某兴趣小组设计了一个探究实验，步骤如下：
步骤1：测出一个钩码的质量，在某一轻质弹簧a下端挂一钩码，上端固定；
步骤2：把弹簧拉伸到A点后放手，让钩码上下振动(如图甲所示)；
步骤3：测出振动30次所需的时间t，算出每振动一次所需的时间t/30；
步骤4：增加所挂钩码的个数，重复步骤2、步骤3；
步骤5：将数据采用描点法绘制出轻质弹簧a每振动一次所需的时间(即振动快慢)与所挂重物质量的关系图象(见图乙中轻质弹簧a曲线)；
步骤6：换用一条轻质弹簧b，重复以上实验，同理绘制出轻质弹簧b每振动1次所需的时间(即振动快慢)与所挂重物质量的关系图象(见图乙中轻质弹簧b曲线)。
根据以上实验过程回答如下问题：
（1）在该实验中，主要用到的测量仪器有________。
（2）弹簧振动从 ________(填“O”、“A”或“B”)点开始计时误差最小。
（3）分析图乙，可以得到的初步结论是：轻质弹簧下所挂重物质量越大，弹簧振动越________。(填“快”或“慢”)
11.小明用一根弹簧制作弹簧测力计时，在弹簧的下端挂不同重力的钩码，对应的弹簧的长度也不同，具体数据如表所示：
钩码重力G(N) 0 2 4 6 8 10
弹簧长度l(cm) 3 4 5 6 7 8
（1）请你分析表中这些实验数据，你得到的一个重要的实验结论是________。
（2）小明制成的弹簧测力计的刻度是________的(选填“均匀”或“不均匀”)。
（3）小明做“弹簧的伸长量跟受到拉力的关系”的实验时，他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长为l0，再把弹簧竖直悬挂起来，然后用竖直向下的力F拉弹簧下端，测出弹簧的长度为l，把l－l0作为弹簧的伸长量x。这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后作出的F－x图像是________(其他操作都正确)。
12.（2021九上·婺城期中）用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究(不考虑空气阻力)，让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲)，在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙)，小球速度为5米/秒。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(如图丙)的整个过程中，得到小球的速度v和弹簧缩短的长度△x之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点，已知该轻弹簧每受到0.1牛的压力就缩短1厘米，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。
（1）从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球速度的变化情况是________；
（2）实验中所用小球的质量为________千克。
13.（2022·湖州模拟）打网球已成为我国青少年喜欢的体育运动项目。如图甲为快速飞行的网球遇到迎面而来的球拍时的三个瞬间，图乙为用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片。
（1）网球遇到球拍时，球和球拍都变形了，这说明________（写两点）。
（2）球遇到球拍后的某一瞬间，网球的速度刚好变为零，则该瞬间网球所受的力是否平衡 _______。
（3）网球表面比较粗糙，在空中飞行时所受空气阻力不可忽略。图乙中，网球从A点经过最高点B飞行到C点的过程中。下列说法正确的是________（选填序号）。
①在A，B，C三点，网球在A点机械能最大
②位于最高点B时，网球的动能为零
③在该飞行过程中，网球的势能先增大后减小
14.（2021·湖州模拟）小华和小丽在观摩一次自行车比赛中，看到运动员在转弯时，身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的，如图所示。
（1）骑自行车转弯时，身体为什么要向弯道内侧倾斜呢？小华提出了疑问。一旁的小丽说：“要想转弯，必须受力。身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”小华觉得小丽“要想转弯，必须受力”的观点和有道理，因为________。
（2）我们平时骑自行车转弯时，身体的倾斜没有这么明显。可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢？且靠内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显。使骑行的自行车转弯的力的大小，可能与哪些因素有关呢？小华和小丽提出了两种猜想。猜想一：可能与骑行的速度有关。猜想二：可能与圆弧形跑道的半径有关。
接着，小华和小丽一起设计实验，并在实验室里通过实验验证猜想一。
把半径为0.5米的半圆轨道（左端连着横杆）通过横杆在O点与墙壁活动连接（能绕O点在竖直方向自由转动），轨道置于压力传感器上时，传感器示数为1牛。让质量为30克的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下，如左图所示。观察、记录每次压力传感器达到的最大示数（注：小钢球到达最低点时的示数最大），记录如下表。
该实验可以得出的结论是________。
若要验证猜想二，从控制变量角度考虑，需对上述实验进行哪两项改变？（不考虑小钢球与轨道之间的摩擦）①________；②________。
实验后，他俩在与同学们的交流中，有了新的猜想：让骑行的自行车转弯需要的力还可能与人和车的总质量有关。于是，他俩又展开了后续实验探究……
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