第4节 力改变物体的运动状态
改变物体的运动状态
1.在学习“物体运动状态改变的原因”时,老师做了如图所示的实验:具有一定速度的钢珠在水平面上沿直线AB运动;如果在它的运动路径近旁放一磁铁,钢珠的运动路径将变成曲线AC。对该实验,下列说法中正确的是( )
A.由A到B的过程小球一定保持匀速运动
B.钢珠的运动路径变成AC是由于受到了重力
C.钢珠沿曲线AC运动时,运动状态保持不变
D.钢珠的运动路径发生变化说明力能改变物体的运动状态
物体的运动状态与受力情况的关系
2.关于力与运动,下列说法正确的是 ( )
A.不受力的物体,一定保持静止状态
B.所受合力为0的物体,一定保持静止状态
C.物体受到力的作用时,运动状态一定改变
D.物体的运动状态改变,一定受到力的作用
3.如图甲所示,缆车沿着索道斜向上做匀速直线运动,其示意图如图乙所示,车厢受吊杆拉力F1及重力G作用,车厢对吊杆的拉力为F2,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.F1与G合力不为0
B.F1的方向为沿着索道斜向上
C.F1与F2是一对平衡力
D.车厢运动状态没有改变
4.关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
A.必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用物体就静止下来
B.力是维持物体运动的原因
C.如果作用在物体上的合力不为0,物体的运动状态一定发生变化
D.如果作用在物体上的合力为0,物体的运动状态一定发生变化
5.如图所示,甲为平视图,乙为俯视图,一个小球用细绳系着在光滑的水平桌面上绕O点做匀速圆周运动。若把细绳剪断,则小球会( )
A.仍做圆周运动
B.立即静止
C.做曲线运动,速度越来越小
D.做匀速直线运动
6.物体在平衡力的作用下,处于匀速直线运动状态,若这其中的一个力突然消失,则( )
A.物体仍做匀速直线运动
B.物体将立即停止运动
C.物体的运动状态一定要发生改变
D.物体一定改变运动方向
7.起重机吊着货物时,货物所受重力G与拉力F之间的关系为 ( )
A.货物加速上升时一定是F>G
B.货物匀速下降时FG
C.只有当货物静止时,F=G
D.匀速下降时和加速下降时都是F1.下列情景中,物体的运动状态不发生改变的是 ( )
A.正在弯道匀速滑行的滑冰运动员 B.水平桌面上静止的物理书
C.在空中减速下落的降落伞 D.正在减速进站的火车
2.下列图分别是用照相机拍摄(每0.1 s拍摄一次)的小球在不同运动状态下的照片,其中小球受到平衡力作用的是 ( )
A. B.
C. D.
3.(2024兴安盟中考)如图所示,某同学将一把铁锁用绳子悬挂起来,把它拉到自己的鼻子附近,松手后铁锁来同摆动。在摆动过程中( )
A.绳子对铁锁的拉力和铁锁对绳子的拉力是一对平衡力
B.绳子对铁锁的拉力保持不变
C.铁锁的运动状态一定发生改变
D.若绳子突然断开,铁锁将做匀速直线运动
4.若小球在运动过程中只受到力F的作用,且运动过程中力F始终保持不变,则图中小球的运动轨迹(用虚线表示)不可能是 ( )
A. B. C. D.
5.如图,水平向左运动的物体始终受到水平向右大小恒为2 N的拉力,最终物体静止在水平桌面上,在这一过程中,下列说法错误的是 ( )
A.物体受到的重力与桌面对物体的支持力是一对平衡力
B.物体在运动过程中,速度大小先变大后变小
C.物体运动时,受到的摩擦力大小不一定为2 N
D.物体静止时,受到的摩擦力大小一定为2 N
6.如图所示,熟透的苹果从树上自由下落的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.苹果下落的速度逐渐变小
B.苹果下落的速度保持不变
C.重力改变了苹果的运动状态
D.苹果受到的合力为零
7.如图甲所示,重为5 N的物体A放在粗糙程度相同的水平地面上。用水平拉力F作用于物体A,拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体A运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图像可知,0~6 s内物体做 直线运动;9~12 s物体受到的合力为 N。
8.(科学思维)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)。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.金属球转动过程中,运动状态不变
B.实验表明,改变物体的运动状态需要力
C.网袋静止时,它受到的总重力与它对绳子的拉力是一对相互作用力
D.金属球转动过程中,受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡力
【详解答案】
课堂达标
1.D 2.D 3.D 4.C 5.D
6.C 7.A
课后提升
1.B 解析:正在弯道上匀速滑行的滑冰运动员,其运动方向发生改变,所以他的运动状态在改变,故A不符合题意;水平桌面上静止的物理书,处于静止状态,所以它的运动状态不改变,故B符合题意;空中减速下落的降落伞,速度在减小,所以它的运动状态在改变,故C不符合题意;正在减速进站的火车,速度在减小,所以它的运动状态在改变,故D不符合题意。故选B。
2.C 解析:小球运动方向不断发生变化,所以受非平衡力,故A不符合题意;小球相同时间内的运动距离变短,说明运动的速度变小,因此受非平衡力,故B不符合题意;小球相同时间内,运动路程相同,说明小球在做匀速直线运动,处于平衡状态,受平衡力作用,故C符合题意;小球下落过程中相同时间路程越来越大,说明做加速运动,处于非平衡状态,受非平衡力,故D不符合题意。故选C。
3.C 解析:绳子对铁锁的拉力和铁锁对绳子的拉力,受力物体不同,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,因此是一对相互作用力,故A不符合题意;力可以改变物体的运动状态,由于在摆动的过程中,铁锁的运动方向不断发生变化,其运动状态改变,因此受到非平衡力作用,由于铁锁的重力不变,所以绳子对铁锁的拉力一定变化,故B不符合题意,C符合题意;若绳子突然断开,铁锁由于受到重力作用,处于非平衡状态,故不做匀速直线运动,故D不符合题意。故选C。
4.D
5.B 解析:物体受到的重力与桌面对物体的支持力是作用在同一物体上、大小相等、方向相反,在同一直线上,是一对平衡力,故A正确,不符合题意;物体在水平桌面上从运动到静止的过程中,速度逐渐变小,故B错误,符合题意;由题知,物体在水平桌面上向左做减速运动,拉力和摩擦力的方向相同(水平向右),由于此时不知运动情况,故摩擦力不一定为2 N,故C正确,不符合题意;方向向右的力F为2 N恒定不变,当物体静止时,其处于平衡状态,水平方向上物体受到的摩擦力与拉力F是一对平衡力,所以物体受到的摩擦力一定为2 N,故D正确,不符合题意。故选B。
6.C 解析:熟透的苹果从树上自由下落,受到重力和空气阻力,二者方向相反,重力大于空气阻力,所以重力和空气阻力的合力向下且大于0,并与苹果运动方向相同,所以苹果会加速下落。故C正确,A、B、D错误。
7.加速 6 解析:由F-t图像可知,0~6 s内的拉力为9 N,由v-t图像可知,物体速度随时间均匀增加,物体做加速直线运动。由F-t图像可知,6~9 s内的拉力为6 N,由v-t图像可知,物体在这段时间内以v=6 m/s的速度做匀速直线运动,处于平衡状态,因物体做匀速直线运动时受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,二力大小相等,所以物体在这段时间内受到的滑动摩擦力为6 N;由v-t图像可知,9~12 s内物体做减速运动,由于物体受到的压力和接触面的粗糙程度均不变,因此物体受到的滑动摩擦力不变,仍为6 N,9~12 s物体受到的合力为F合=f=6 N。
8.B 解析:金属球转动过程,其运动方向不停地变化,它的运动状态时刻在变化,故A错误;金属球转动时,绳子对网袋的力使网袋由静止向上运动,改变了网袋的运动状态,金属球转动时,绳子对金属球有拉力,拉力改变了金属球运动的方向,这些都说明改变物体的运动状态需要力,故B正确;网袋受到的总重力和它对绳子的拉力方向都是竖直向下的,不符合相互作用力中的“方向相反”,因此,这两个力不是一对相互作用力,故C错误;金属球受到的重力的方向是竖直向下的,绳子对金属球的拉力沿绳子方向,这两个力不符合二力平衡条件中的“作用在同一条直线上”,因此,这两个力不是一对平衡力,故D错误。