2024中考物理三轮冲刺压轴题专项突破-力和运动（有解析）

2024中考物理三轮冲刺压轴题专项突破-力和运动
一、讲方法
牛顿第一定律和惯性
．牛顿第一定律的理解原来静止的物体撤去所有的外力后，物体处于静止状态；原来运动的物体无论做什么运动撤去所有的外力后，物体处于匀速直线运动状态；因为“不受力的作用”是一种理想状态，故牛顿第一定律不能用实验直接验证，实际中我们可以将“不受力的作用”变形为“物体所受合力为零或受平衡力作用”。．惯性的理解惯性不是力，是一切物体在任何状态下都具有的保持运动状态不变的一种性质，所以不能说“受到惯性作用”；惯性的影响因素是质量，质量越大，物体具有的惯性越大；易错提示：做题时要区分清楚题干中是“利用惯性”还是“防范惯性”。
二力平衡和相互作用力
．物体受到平衡力的状态 物体受到平衡力时，保持静止状态或匀速直线运动状态。．平衡力和相互作用力的关系
平衡力 相互作用力
相同点 大小相等
不同点 作用在同一物体上 作用在不同物体上
一个力消失，另一个力可以存在 两个力同时存在，同时消失
两个力的性质可以不同 两个力的性质一定相同
运动和力的关系
．如果物体所受合力为零或不受力时，物体保持静止状态或匀速直线运动状态；．物体所受同一直线上合力不为零时：合力方向与物体运动方向相同：物体做加速运动；合力方向与物体运动方向相反：物体做减速运动。
二、学思路
铺垫
汽车在一条平直的公路上匀速行驶，先是以的速度行进时，发动机牵引力是，司机见路况良好，把车速提到．汽车保持的速度行驶时，牵引力大小是（ ）
A.大于 B.等于 C.小于 D.无法确定
【答案】 B
【解析】 首先要明确汽车在同一条公路上行驶时，阻力不变，然后根据两次都是匀速行驶，可以得出两次的牵引力都等于阻力．
故选B．
①牵引力等于阻力 ②速度变化，但阻力不变 ③速度不变，即为匀速行驶，牵引力仍等于阻力
铺垫
一个木箱静止放在水平面上，当木箱受到了水平推力时，箱子未推动，这时箱子受到的摩擦力 （选填“大于”“小于”或“等于”）；当水平推力增大到时，箱子恰好匀速运动；当水平推力增大到时，木箱受到的摩擦力为 ，此时物体将做 （选填“加速”或“减速”或“匀速”）运动．
【答案】 等于加速
【解析】 箱子受的水平推力时，箱子未动，说明箱子处于静止状态，则在水平方向上所受的推力与摩擦力大小相互平衡，摩擦力大小等于推力大小等于；当水平推力增大到时，箱子恰好做匀速运动，所以此时摩擦力与推力是一对平衡力，大小等于，当水平推力增大到时，箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，仍为．此时推力大于摩擦力，物体做加速运动．
故答案为：等于；；加速．
①静止状态，合力为零 ②摩擦力和推力是平衡力，大小相等 ③合力为零，摩擦力等于推力 ④此时为滑动摩擦力，大小不变
铺垫
如图所示是一个小球从弹簧上空某处下落到弹簧上，并将弹簧压缩至最短的过程，其中点是弹簧的弹力和重力相等的位置，点是弹簧被压缩到的最低点，则：小球在点之前受到的合力方向向 （选填“上”或“下”），做 （选填“加速”“匀速”或者“减速”）直线运动；小球在点之后受到的合力方向向 （选填“上”或“下”），做 （选填“加速”“匀速”或者“减速”）直线运动；小球在最低点时，弹簧的弹力最 （选填“大”或“小”），小球的速度为 ．
【答案】 下加速上减速大零
【解析】 弹簧的弹力和弹簧的弹性形变程度有关，在点，弹簧的弹力等于重力，则在点之前，弹簧的弹性形变较小，则弹力较小，所以合力和重力的方向相同，都是竖直向下，和运动方向相同，所以物体做加速运动；在点之后，弹簧的弹性形变较大，则弹力较大，所以合力和弹力的方向相同，竖直向上，和运动方向相反，所以物体做减速运动；小球在最低点时，弹簧的弹性形变程度最大，所以弹力最大．因为小球在最低点，不能再向下运动了，所以下一时刻会反向向上运动，所以此时速度为零．
故答案为：下；加速； 上； 减速；大；零．
①合力为零 ②压缩量最大，弹力最大 ③压缩量较小，弹力重力 ④压缩量较大，弹力重力
压轴题
有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在点，另一端系住运动员，运动员从点自由下落，点处弹性绳自然伸直．点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从点到点的运动过程中忽略空气阻力，则（ ）
A.从至运动员重力势能一直增大
B.从点至点运动员重力势能减小，动能减小，弹性势能减小
C.从至过程中运动员重力势能减小，动能增大，弹性势能减小
D.从至过程中运动员动能增大，从至过程中运动员动能减小
【答案】 D
【解析】 A．从至运动员的高度变小，所以重力势能变小，故A错误；
B．从点到点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大，动能增大；高度降低，重力势能减小；弹性绳的弹性形变逐渐变大，弹性势能变大，故B错误；
C．从点到点的过程中，弹性绳对运动员拉力大于重力，运动员的速度开始减小，动能减小；高度降低，重力势能减小；弹性绳的形变继续变大，弹性势能变大，故C错误；
D．综述分析可知，至过程中运动员动能增大，从至过程中运动员动能减小，故D正确．
故选D．
三、提能力
1 .如图所示，一容器静止在水平桌面上，容器中的水所受重力为，容器所受重力为，水对容器底的压力为，容器对桌面的压力为，桌面对容器的支持力为，则下列选项正确的是（ ）
A.与大小相等 B.、的合力与是一对平衡力
C.与大小相等 D.与是一对相互作用力
【答案】 BD
【解析】 A选项：容器的形状是上窄下宽，水对容器底的压力大于容器中的水所受重力，该选项说法不正确；
B选项：容器静止在水平桌面上，容器中的水所受重力和容器所受重力的合力与桌面对容器的支持力，都是作用在容器上，因此这两个力是平衡力，该选项说法正确；
C选项：水对容器底的压力要小于桌面对容器的支持力，该选项说法不正确；
D选项：容器对桌面的压力，桌面对容器的支持力，这两个力分别作用在桌面和容器上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，属于一对相互作用力，该选项说法正确．
故选BD.
2 .如图所示，长方体木块放在水平桌面上，木块放在木块上面，在水平拉力的作用下一起向右做匀速直线运动，在突然撤去水平拉力的情况下，下列判断正确的是（ ）
A.木块将向左倾倒
B.木块受到方向向右的摩擦力
C.木块对木块的摩擦力方向向右
D.木块受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
【答案】 C
【解析】 A．木块放在木块上面，在水平拉力的作用下一起向右做匀速直线运动，在突然撤去水平拉力的情况下，很快停止运动，而由于惯性仍然向前运动，故会向右倾倒，故A错误；
B．由于具有惯性，会向前运动，相对于来说有向前运动的趋势，故摩擦力是向左的，故B错误；
C．对摩擦力于对的摩擦力是一对相互作用力，故木块对木块的摩擦力向右，故C正确；
D．地面对的支持力等于和的总重力，故D错误．
故选C．
3 .如图所示，弹簧测力计下挂着铁块，其正下方的水平地面上放着一块条形磁铁，和均处于静止状态．已知和的重力分别为和，若弹簧测力计的示数为，则下列说法正确的是（ ）
A.对弹簧测力计的拉力大小为
B.对的吸引力和地面对的支持力大小分别为和
C.对的吸引力和对的吸引力是一对平衡力，大小均为
D.弹簧测力计对的拉力和对的吸引力是一对平衡力，大小分别均为
【答案】 B
【解析】 方法一：对铁块进行受力分析，如下图：
列出铁块受力平衡关系式：，所以吸引力；
对条形磁铁受力分析，如下图：
列出平衡关系式：，得，即地面对的支持力大小为；
故ACD错误，故B正确．
故选B．
方法二：（1）对弹簧测力计的拉力等于弹簧测力计的示数即为，故A错误；
（2）对受力分析可知，受到竖直向上弹簧测力计的拉力、对的吸引力，竖直向下的重力，
根据力的平衡条件可得：，
因为对的吸引力和对的吸引力，大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在两个物体上，是一对相互作用力，故C错误；
所以，
对点受力分析可知，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、对的吸引力，
根据力的平衡条件可得：，故B正确；
（3）弹簧测力计对的拉力和对的吸引力，两个力的大小不相等，所以不是一对平衡力，故D错误．
故选B．
4 .在停车场，甲、乙两辆轿车由于驾驶员的疏忽大意而发生了碰撞，甲车司机背部受到挤压，乙车司机身体向前倾斜，下列分析判断正确的是（ ）
A.甲车静止，乙车运动，乙车尾撞击甲车尾 B.甲车静止，乙车运动，乙车头撞击甲车尾
C.甲车运动，乙车静止，甲车头撞击乙车尾 D.甲车运动，乙车静止，甲车尾撞击乙车尾
【答案】 B
【解析】 由于甲车司机的背部受到挤压，故应该是甲车司机相对于甲车向后运动，故有两种可能：第一种情况是甲车原来静止，甲车的车尾受到后面的撞击而突然向前运动，而甲车司机由于惯性保持不动，即相对于甲车向后运动而使背部受到挤压；第二种情况是甲车向后倒车，甲的车尾撞到乙车的车头上而停止运动，而甲车司机由于惯性继续向后运动而使背部受到挤压；
乙车司机身体向前倾斜，应该是乙车司机相对于乙车向前运动，故也有两种可能：第一种是乙车向前运动，车头撞到甲车的车尾而停止，而乙车司机由于惯性继续向前运动而撞到乙车上造成身体向前倾斜；第二种可能是乙车静止，乙车由于车头受到撞击而向后运动，而司机由于惯性保持静止而造成乙车司机身体向前倾斜．
综上分析：故只有B正确．
故选B．
5 .有一架飞机沿水平方向向左做匀速直线运动，每隔秒钟从飞机上轻轻释放一小球，若不考虑空气阻力和风力的影响，当三个小球落至地面前，站在地面上的人看到这三个小球在空中的排列情况应是下图中的哪一个（ ）
A. B.
C. D.
【答案】 B
【解析】 飞机沿水平方向向左做匀速直线运动时，从飞机上轻轻释放一只小球，小球由于惯性，保持原来的运动状态不变，继续向前飞行，若不计空气阻力和风力，小球在水平方向不受力，三个小球在下落过程中，都是以原来的速度向前运动；同时小球在重力的作用下，向下做自由落体运动，故三个小球落下时，在同一竖直的直线上．
故选B．
6 .物体在光滑水平面上受推力作用运动，当推力逐渐变小，物体的运动状态是（ ）
A.速度增大 B.速度减小 C.静止 D.保持匀速直线运动
【答案】 A
【解析】 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；因此拉力逐渐减小时，合力方向与物体运动方向仍然相同，所以小车的速度会继续变大．
故选A．
7 .如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，点是弹簧保持原长时小球的位置．开始时通过小球压缩弹簧到位置（已知），释放小球，研究小球在水平方向上的受力和运动情况，则（ ）
A.小球从运动到的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大
B.小球从运动到的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小
C.小球运动到点时将停止运动并保持静止
D.小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变
【答案】 A
【解析】 A．小球从运动到的过程中，弹簧恢复原状，将弹性势能转化为动能，此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大，故A正确；
B．小球从运动到的过程中，弹簧被拉开，球的动能转化为弹簧的弹性势能，此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，故B错误；
C．小球运动到点时，由于惯性还会向前运动，直到速度为零，因此不会停止运动并保持静止，故C错误；
D．小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左，是变化的，故D错误．
故选A．
8 .如图所示，在的水平拉力作用下，木板在水平地面匀速向右运动的过程中，物体相对于地面静止，此时弹簧测力计的示数为，则所受滑动摩擦力方向水平向 （选填“左”或“右”），受到地面的摩擦力大小为 ．
【答案】 右
【解析】 弹簧测力计的示数为，则弹簧测力计对的拉力为，方向向左；水平方向上受拉力和摩擦力，由二力平衡可得，摩擦力与拉力应大小相等，方向相反，故摩擦力大小为；摩擦力水平向右；
以为研究对象，它受到向右的拉力为，同时受到地面对它的摩擦力和物体B对它的摩擦力，二者之和为，
所以地面对物体的摩擦力为．
故答案为：右；．
9 .如图，三个相同的物体叠放在一起，当受到的水平拉力时，三个物体一起向右匀速运动，则与之间、与之间的摩擦力分别为 和 ．
【答案】
【解析】 对受力分析，受竖直方向的重力和对的支持力，三个物体一起向右匀速运动，与相对静止，故、之间不受摩擦力，摩擦力为；同理对、整体进行受力分析，受重力、对、整体的支持力，水平的拉力，以及对的摩擦力，由于三个物体一起向右匀速运动，处于平衡状态，之间的摩擦力等于拉力，．
故答案为：；．
10 .如图甲所示，放在粗糙程度不变的水平地面上的物体，用方向不变的力向右推物体，推力的大小随时间的变化关系如图乙所示，物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示，则在时，物体受到的摩擦力 ；在时，物体受到的摩擦力为 ．
【答案】
【解析】 （1）由图丙的图象可以知道，在内，物体速度为零，
物体处于静止状态，故当时，物体处于静止状态；
由图乙的图象可知在内，推力，此时物体静止，
处于平衡状态，由平衡条件得此时摩擦力；
（2）由图乙的图象可知，在内物体处于匀速直线运动状态，
由平衡条件可知，物体所受到的滑动摩擦力与推力是一对平衡力，即，
由图乙的图象可知，在内，推力，物体所受到的摩擦力，
物体与地面间的滑动摩擦力与接触面的材料、接触面的粗糙程度、物体与地面间的压力决定，
与物体的运动状态无关，在时与时间在内，物体与地面间的摩擦力与接触面的材料、接触面的粗糙程度、物体与地面间的压力相同，因此时摩擦力为．
故答案为：；．
11 .学习关于物体的平衡条件时，小明同学提出了下列疑问：只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗？只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗？物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗？为此他做了如图所示实验，研究物体处于平衡状态时的受力情况．
（）他将一小球用一根细线悬挂起来，如图（）所示，剪断细线后小球落下，如图（）所示．
（）他又将一小球用两根细线悬挂起来，如图（）所示，剪断其中的一根细线，小球发生摆动，如图（）所示．通过实验他的疑问得到解决．根据实验现象及相关条件，小明同学归纳得出的初步结论：
( 1 )由图（）和（）可知： ；
( 2 )由图（）和（）可知： ；
( 3 )由图（）和（）可知： ．
【答案】 (1)只受一个力作用的物体不能保持平衡状态
(2)只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态
(3)物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用
【解析】 (1)图（）中的物体是在拉力和重力作用下处于静止状态的；当将绳子剪断后，由图（）可知，小球只受到重力作用，并且小球加速下降，因此只受一个力作用的物体不能保持平衡状态；
故答案为：只受一个力作用的物体不能保持平衡状态；
(2)由图（）和（）可知，两种情况下小球都受到两个力的作用，图（）中小球静止，处于平衡状态；图（）小球摆动，并且运动路径是曲线，因此（）中的小球不是平衡状态；即只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态；
故答案为：只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态；
(3)由图（）和（）可知，两种情况下小球都处于静止状态（即都为平衡状态），而（）中小球受到重力和拉力作用，即两个力共同作用使小球处于静止状态；图（）中的小球受到两条绳子的拉力和重力作用，即三个力共同作用使小球处于静止状态；因此物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用．
故答案为：物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用．
12 .在“探究二力平衡的条件”活动中．
( 1 )如果物体只受到两个力的作用，且处于 状态，说明这两个力是相互平衡的．由此，小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件？
( 2 )小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较．研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出 的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去．
( 3 )为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，请你判断出他们改进的先后顺序： （用字母表示），这样的改进是为了减小 对实验的影响．
( 4 )如图丙，是最终确认的实验方案．此方案中，由于 ，故卡片的重力可忽略不计．
【答案】 (1)静止或匀速直线运动
(2)拉力重力拉力
(3)、、摩擦力
(4)卡片的重力远小于钩码的重力
【解析】 (1)当物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体受到的力是平衡的．
故答案为：静止或匀速直线运动．
(2)小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较．研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出拉力的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去．
故答案为：拉力；重力；拉力．
(3)图为滑动摩擦，图为滚动摩擦，图只有滑轮间的摩擦，为了减小摩擦力对实验的影响，他们改进的先后顺序：、、，这样的改进是为了减小摩擦对实验的影响．
故答案为：、、；摩擦力．
(4)如图丙，是最终确认的实验方案．此方案中，由于卡片的重力远小于钩码的重力，可以忽略不计．
故答案为：卡片的重力远小于钩码的重力．