9.3力与运动的关系-苏科版八年级下册物理同步精品练习（含解析）

八年级下册物理同步精品练习
第九章力与运动
9．3力与运动的关系
姓名：_________ 班级：_________ 学号：_________
基础练习
1．中考复习时，小宇对于下面现象的知识分析正确的是（　　）
A．向前踢的足球在草坪上会滚一段时间，说明了物体运动需要力来维持
B．小磁针在磁铁的作用下保持静止，说明了小磁针所受到绳的拉力和磁铁的吸引力二力平衡
C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶受到惯性作用
D．小球在A点静止释放，忽略空气阻力，小球在B点时若外力全部消失，小球会保持静止
2．如图所示为掷出的实心球的运动轨迹，下列分析正确的是（　　）
A．实心球上升到最高点时受平衡力的作用
B．实心球下降时速度增大，说明力是维持物体运动的原因
C．球上升到最高点如果所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
D．实心球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
3．下列关于力与运动的关系说法中，正确的是（　　）
A．不受力作用的物体一定处于静止状态
B．正在转弯的汽车，受到的一定不是平衡力
C．用力拉车车才会运动，说明要维持物体的运动必须有力作用
D．用水平力推水平面上的桌子，没推动是因为推力小于地面对桌子的摩擦力
4．如图所示，四旋翼无人机下方用细绳悬挂一个重物，若无人机在空中悬停，细绳突然断裂的同时，无人机将（　　）
A．静止在空中 B．立即竖直向下运动
C．立即竖直向上运动 D．静止停留一段时间，然后竖直向上运动
5．某次演练中，直升机悬停于高空，一伞兵（含伞）跳伞后竖直降落，其速度与时间的关系如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．在0～t1内，伞兵受到阻力保持不变
B．在t1～t2内，伞兵受到的重力和其所受的空气阻力相互平衡
C．在t2～t3内，伞兵受到的阻力保持不变
D．在t3～t4时间内，伞兵打开了降落伞，其所受阻力比t1～t2时间内的大
6．悬停在空中的直升机，高速转动的扇叶将空气向下吹，因而获得一个向________（选填“上”或“下”）的升力，与这个升力平衡的力是________；火箭升空时，有个力推动火箭向上加速运动，这个力的施力物体是________（选填“空气”或“喷出的气体”）；发射的卫星在绕地球做匀速圆周运动时，卫星________（选填“不受力”、“受平衡力”或“受非平衡力”）。
7．光滑的水平面上有一静止的物体，当此物体持续受到一个水平向右的力的作用时，物体的速度将________（填“增大”“减小”“不变”下同），当撤去此力后，物体的速度将________（空气的阻力不计）。
8．大量研究表明：当接触面的粗糙程度一定时，物体所受的滑动摩擦力与物体对接触面的压力成正比。如图甲所示，用压力F将一质量为0．3kg的物体压在竖直墙壁上，压力F随时间的变化图像如图乙所示，物体的运动速度v随时间的变化图像如图丙所示。由图象可知当t＝1s时，物体处于________状态，物体所受到的摩擦力为________N，t＝5s时，物体受到的摩擦力为________N。
9．如图甲所示，用弹簧测力计测量水平桌面上钩码所受的重力。弹簧测力计从图示位置开始竖直向上缓慢提升，其示数F与其上升的高度h之间的关系如图乙所示，试解答：
（1）钩码所受的重力为________N。
（2）当h＝4cm时，弹簧测力计示数是　　N，此时桌面对钩码的支持力是________N。
（3）若钩码上升了16cm，则手拉弹簧测力计上升的高度是________cm。
10．如图甲所示是小云“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验，开始实验时她控制不好力度，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，木块速度v随时间t变化的图像如图丙所示，则0～2s内拉力F ________摩擦力f（选填“大于”、“小于”或“等于”）；2～6s内木块受到的摩擦力为________N；第7s时木块受到的摩擦力为________N。
11．立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。图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________（填“t1”、“t2”、“t3”、“t4”或“t4之后”）时刻达到最高点。
提升练习
12．如图所示，同一木块在同一粗糙水平面上，先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1，乙图中速度为v2，丙图中木块上叠放一重物，共同速度为v3，且v1＜v2＜v3，匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为F甲、F乙和F丙。下列关系正确的是（　　）
A．F甲＜F乙＜F丙B．F甲＝F乙＝F丙
C．F甲＝F乙＜F丙D．F甲＜F乙＝F丙
13．如图甲所示，物体沿竖直墙壁下滑，t1时刻开始，在物体表面施加一个如图乙所示水平压力F，F的大小变化如图丙所示，一段时间后，当t＝t2时物体恰好在墙上静止，则下列四幅关于物体受到摩擦力f大小变化的图像中正确的是（　　）
A． B． C． D．
14．2022年北京冬奥会，任子威获得短道速滑（赛道为椭圆形）男子1000m冠军．在比赛过程中，若一切外力都消失，他将（　　）
A．做圆周运动 B．做匀速直线运动
C．做加速运动 D．保持静止状态
15．下列有关力和运动的几种说法中，正确的是（　　）
A．只受重力作用的物体不可能向上运动 B．匀速转弯的物体一定受到力的作用
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
16．如图所示用力F将小球压至D点（弹簧始终处于弹性限度内），撤去力F后，小球从静止开始向上运动，到达C位置时小球所受弹力大小等于重力，B位置是弹簧自身长度的位置，A位置是小球到达的最高点。整个过程不计能量损失，下列说法中正确的是（　　）
A．在B位置小球受力平衡
B．在A位置运动至最高点时，速度为 0m/s，所以受平衡力作用
C．从D到B位置过程中小球先减速后加速
D．从D到A位置过程中小球先加速后减速，C位置时速度最大
17．如图所示，粗糙程度相同的水平面，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从a点以一定的速度向弹簧运动，压缩弹簧至c点，之后又向a点运动。下列说法正确的是（　　）
A．小物块从a点向c点运动的过程中，速度先变大后变小
B．小物块从a点向c点运动的过程中，速度先变小后变大
C．小物块从c点向a点运动的过程中，速度先变大后变小
D．小物块从c点向a点运动的过程中，在b点速度最大
18．如图所示，水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，此过程中，推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示。在0～1s内，木箱处于________（选填“静止”或“运动”）状态；在第2s时刻，木箱受到的摩擦力是________N，在第4s时刻，木箱受到的摩擦力是________N，此时木箱做________（选填“加速”、“减速”或“匀速”）运动。
19．阅读短文，回答问题。
失重现象
在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验：用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降，再让其加速下降。同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹簧测力计的示数相同，就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了。
老师解释说：“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象，如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯地面压力就小于人受到的重力。”小明在老师指导下到电梯内做失重实验，如图甲，他将一个体重秤放在电梯水平地面上，然后站上秤台，如图乙所示，在电梯向下运动的过程中，他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像，如图丙所示，已知小明的实际质量为60kg。
课后小明和同学们查资料还了解到：当电梯更快向下加速时，体重秤的示数为零，我们称这种现象为完全失重。
请回答以下问题：
（1）电梯静止时，小明的重力为________N。
（2）由图丙可知，小明在________时间段内处于失重状态。
（3）物体处于完全失重状态，是指物体________。
A．质量为零 B．重力为零 C．受到的支持力或拉力为零 D．以上都为零
（4）航天飞机在太空中飞行，宇航员处于失重状态，他们要锻炼身体，可行的是________。
A．举哑铃 B．做俯卧撑 C．用弹簧拉力器健身 D．用单杠做引体向上
（5）丙图中的质量为74kg时，可能是小明在电梯中处于下列哪种情形________。
A．加速上升或加速下降
B．减速上升或减速下降
C．减速上升或加速下降
D．加速上升或减速下降
参考答案
1．解：A．向前踢的足球在草坪上会滚一段时间，说明力可以改变物体的运动状态，故A错误；
B．小磁针受到的磁铁吸引力等于小磁针的重力和细线拉力之和，小磁针所受到绳的拉力和磁铁的吸引力大小不同，不是一对平衡力，故B错误；
C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性要保持原来的运动状态，惯性是一种性质，不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误；
D．当小球到达B点时，速度为0，此时小球所受各力突然全部消失，根据牛顿第一定律，物体将保持这一状态，所以小球将处于静止状态，故D正确。
故选：D。
2．解：A、实心球上升到最高点时受到竖直向下的重力的作用和向后的阻力的作用，二力的方向不是相反的，受到非平衡力，故A错误；
B、实心球掷出后能继续向上运动是因为它具有惯性，不能说明力是维持物体运动的原因，故B错误；
C、球上升到最高点，如果所受的力全部消失，由于球是运动的，则其运动状态不变，将做匀速直线运动，故C正确；
D、实心球离开手后还能继续向上运动，是由于实心球具有惯性，惯性是物体的一种性质，不能说受到惯性的作用，故D错误。
故选：C。
3．解：A．由牛顿第一定律可知，运动的物体不受力时，会保持匀速直线运动状态，故A错误；
B．正在转弯的汽车，其运动方向发生了变化，受到的一定不是平衡力，故B正确；
C．用力拉车车会运动，不拉车会停下来，说明力是改变物体运动状态的原因，故C错误；
D．用水平力推水平面上的桌子，没推动，桌子处于静止状态，受力平衡，所以推力等于地面对桌子的摩擦力，故D错误。
故选：B。
4．解：无人机在空中悬停，处于静止状态，向上的升力与总重力平衡。细绳突然断裂，无人机受到的升力大于重力，则无人机受到的合力不为0，方向为竖直向上，力可以改变物体的运动状态，无人机将立即竖直向上运动，故C正确，ABD错误。
故选：C。
5．解：AC、由图象可知，在0～t1内，速度在增大，则伞兵受到的重力大于阻力；在t2～t3内，速度在减小，则伞兵受到的重力小于阻力；重力不变，在0～t1内和t2～t3内阻力是变化的，故AC错误；
B、从t1～t2，速度不变，伞兵受到的重力和其所受的空气阻力相互平衡重力等于阻力，重力不变，阻力不变，故B正确；
D、在t3～t4时间内，速度不变，重力等于阻力，伞兵打开了降落伞，t1～t2时间内，速度不变，重力等于阻力，在t3～t4时间内所受阻力和t1～t2时间内的阻力相等，故D错误。
故选：B。
6．解：悬停在空中的直升机，高速转动的扇叶将空气下吹，空气对扇叶一个反作用力，因而获得一个向上的升力，与这个升力平衡的力是直升机的重力，二者大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上；
由于物体间力的作用是相互的，火箭升空时，向下喷出气体，从而获得一个反作用力。因此，推动火箭向上加速运动的力的施力物体是喷出的气体；
在绕地球做匀速圆周运动时，运动方向在改变，说明卫星运动状态在变化，是受到了非平衡力。
故答案为：上；直升机重力；喷出的气体；受非平衡力。
7．解：因为光滑水平面没有摩擦力，所以，当此物体持续受到一个沿水平向右的力的作用时，物体的速度将增大；
根据牛顿第一定律知：当撤去此力后，空气阻力不计，物体将继续保持原来的运动状态，所以速度将不变。
故答案为：增大；不变。
8．解：根据图丙可知，当t＝1s时物体的运动速度为0，处于静止状态；
此时受到的竖直向上的摩擦力与重力是一对平衡力，所以摩擦力为f＝G＝mg＝0．3kg×10N/kg＝3N；
t＝5s时，由图丙可知，物体做匀速直线运动，受到的竖直向上的摩擦力与重力是一对平衡力，所以摩擦力为f'＝G＝3N。
故答案为：静止；3；3。
9．解：（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4．5N；
（2）弹簧的伸长量与拉力成正比、由图像知：当h＝6cm时，弹簧测力计的示数为4．5N，
则＝0．75N/cm，表示每伸长1cm所需拉力为0．75N。
则当h＝4cm 时，弹簧测力计的示数是0．75N/cm×4cm＝3N。
此时测力计受重力、拉力、支持力的作用，支持力等于重力减去拉力即4．5N﹣3．0N＝1．5N；
（3）由图象知，手拉弹簧测力计上升的高度是16cm，钩码移动的距离s＝16cm﹣6cm＝10cm，
所以当钩码上升了16cm时，手拉弹簧测力计上升的高度是16cm+6cm＝22cm。
故答案为：（1）4．5；（2）3．0；1．5；（3）22。
10．解：由v﹣t图像可知，物体在2～6s时做匀速直线运动，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，故滑动摩擦力为f＝F＝3N；
0～2s内物体做加速运动，此时的拉力要大于滑动摩擦力f；
第7s时物体做减速运动，因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，压力的大小和接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，受到的滑动摩擦力为3N。
故答案为：大于；3；3。
11．解：
（1）运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态（图中0﹣t1这段时间），其受力平衡，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＝400N；
（2）运动员受到地面的支持力F方向向上，运动员的重力G方向向下；
由图象可知：
t1﹣t2内，F＞G，运动员所受合力向上，运动员向上加速运动，其速度增大。
t2﹣t3内，F＞G，运动员所受合力向上，运动员继续向上加速运动，其速度增大。
t3﹣t4内，F＜G，运动员受到合力向下，由于惯性运动员还是会继续向上运动但是向上的速度会减小；所以运动员在t4之后会到达最高点。
答案为：400；t4之后。
12．解：滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关，与速度大小无关；由题意和图示可知，甲、乙、丙三图中接触面的粗糙程度相同，甲、乙对水平面的压力相同，丙对水平面的压力较大（木块上叠放一重物），故摩擦力的大小关系为 f甲＝f乙＜f丙；因为三图中木块都在做匀速直线运动，所以由二力平衡条件可知拉力F＝f，即F甲＝F乙＜F丙，故C正确。
故选：C。
13．解：物体沿竖直墙壁下滑，由于没有压力，所以滑动摩擦力为0；t1时刻开始，在物体表面施加一个水平压力F，由图可知，压力F是逐渐增大的；由于接触面的粗糙程度不变，压力变大，则滑动摩擦力从t1时刻开始变大，由于开始时，滑动摩擦力小于重力，随着压力的增大，滑动摩擦力会等于重力，然后大于重力，所以物体先做加速运动，后做减速运动；一段时间后，当t＝t2时物体恰好在墙上静止，说明物体做的是减速运动，即滑动摩擦力要大于物体的重力；此时物体在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，此时的静摩擦力要小于最大滑动摩擦力，由以上分析可知，A图符合题意。
故选：A。
14．解：在短道速滑男子1000米比赛过程中，任子威是运动的，若一切外力都消失，由牛顿第一定律可知，他将做匀速直线运动，故B正确。
故选：B。
15．解：A、重力的方向是竖直向下的，但只受重力作用的物体可能向上运动，例如向上扔出的篮球，只受重力作用，但由于惯性仍然向上运动，故A错误；
B、匀速转弯的物体，速度大小不变，但方向时刻在变化，即运动状态发生改变，故物体一定受到力的作用，故B正确；
C、相互平衡的两个力方向一定是相反的，所以三要素不可能都相同，故C错误；
D、摩擦力一定和相对运动方向相反，即摩擦力总是阻碍物体的相对运动，但摩擦力方向可以和物体的运动方向相同，也可以相反，所以摩擦力可以是动力，故D正确。
故选：B。
16．解：
A、B位置是弹簧自身长度的位置，此位置弹簧没有发生弹性形变，没有弹力，由于整个过程不计能量损失，没有阻力，此时小球只受重力，不是平衡力，故A错误；
B、在A位置小球到达最高点，速度为零，只受重力作用，故B错误；
C、在D位置时，弹簧弹性形变最大，弹力最大，弹力大于重力，合力向上，小球加速上升，到达C位置时小球所受弹力大小等于重力，合力为零，之后BC段弹力小于重力，合力向下，小球做减速运动，BA段只受重力，合力向下，小球继续做减速运动，故C错误；
D、由C分析知，D点弹力最大，弹力大于重力，合力等于弹力减重力，合力方向与物体运动方向相同，小球加速向上，随后弹力减小，合力减小，当到C点时速度为最大，之后合力方向与小球运动的方向相反，使小球减速，故D正确。
故选：D。
17．解：AB、小物块从a点向b点运动的过程中，受到摩擦力的作用，速度变小，从b到c，受到摩擦力和弹力的作用，速度变小，所以物块从a点向c点运动的过程中速度一直变小，故AB错误；
CD、小物块从c点向b点运动的过程中，开始弹力大于摩擦力，速度变大，当弹力等于摩擦力，速度最大，当弹力小于摩擦力，速度变小，从b点到a点，受到摩擦力作用，速度变小，小物块从c点向a点运动的过程中，速度先变大后变小，故C正确，D错误。
故选：C。
18．解：木箱在0～1s内处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用；
由丙图可知，在3～5s内木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，木箱受到的滑动摩擦力f＝F，由乙图可知，在3～5s内推力F＝20N，则木箱受到的滑动摩擦力f＝F＝20N，所以在第4s时刻，木箱受到的摩擦力为20N；
由图丙可知，木箱在1～3s内做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，物体间接触面与物体间压力不变，物体受到的滑动摩擦力不变，则在第2s时刻木箱受到的摩擦力大小为20N。
故答案为：静止；20；20；匀速。
19．解：（1）在t1～t2阶段，电梯匀速运动，小明的重力为：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；
（2）已知小明的实际质量为m＝60kg，由图像可知，在0～t1阶段，小明的质量为45kg，此时处于失重状态；
（3）由失重现象定义可知，物体处于完全失重状态，是指物体（的）受到的支持力或拉力为零，故选C；
（4）A、当没有重力时，人可以用很小的力举哑铃，起不到锻炼的作用，故A不合题意；
B、没有重力时，身体不受重力作用，用很小的力就可做俯卧撑，得不到锻炼的作用，故B不合题意；
C、没有重力时，不影响用力拉弹簧，所以可以用拉力器进行锻炼，故C符合题意；
D、没有重力时，身体不受重力作用，用很小的力就可做引体向上，得不到锻炼的作用，故D不合题意；
（5）小明的质量为60kg，丙图中的质量为74kg时，大于小明的质量，这说明支持力要大于小明的重力，所以电梯处于加速上升或减速下降状态，故D正确。
故答案为：（1）600；（2）0～t1；（3）C；（4）C；（5）D。
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