【中考主线·名师攻略】专题01 在解决运动和力关系上受力分析的应用——2025年中考科学二轮题型解读与强化训练(含解析)

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名称 【中考主线·名师攻略】专题01 在解决运动和力关系上受力分析的应用——2025年中考科学二轮题型解读与强化训练(含解析)
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科目 科学
更新时间 2025-04-03 21:11:02

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【中考主线·名师攻略】中考科学二轮题型解读与强化训练
专题01 在解决运动和力关系上受力分析的应用
结合实际生活:以生活中的常见现象或科技应用为背景,如电梯升降、汽车行驶、航天器发射等,让学生对实际物体进行受力分析,体现物理知识与生活实际的紧密联系。
注重能力考查:重点考查学生的分析能力、逻辑思维能力和综合应用能力。要求学生能从复杂情境中提取有用信息,对物体正确受力分析,并运用力与运动的关系知识解决问题。
多知识点综合:常与压强、浮力、功和功率等其他力学知识,以及电学、热学等知识综合考查,形成综合性较强的题目,考查学生对知识的整体掌握和运用能力。
常考题型:摩擦力的大小、摩擦力的方向、平衡力与相互作用力的辨别、二力平衡条件的应用、力与运动的关系。
本册资料习题均选自:中考真题、最新模拟题、联考题、名校模拟题等...
1.(2024 瑞安市模拟)无人机运输物资是疫情期间非常常用的一种方式。如图为挂有重物的无人机,无人机定点悬停时,下列说法正确的是(  )
A.无人机的重力与空气的推力是一对平衡力
B.无人机的重力与空气的推力是相互作用力
C.重物的重力与绳子对重物的拉力是一对平衡力
D.重物的重力与绳子对重物的拉力是相互作用力
2.(2024 鹿城区校级一模)橡皮泥具有取材方便、容易变形且变形后不反弹、可重复使用和价格便宜等特点,是一种理想的科学实验材料。如图所示,小温将一块重2牛的橡皮泥贴在黑板上,用10牛的力推着黑板匀速向右运动,此时橡皮泥受到的摩擦力大小和方向是(  )
A.10牛,向上 B.10牛,向左 C.2牛,向上 D.2牛,向左
3.(2024 台州三模)如图甲是2023年杭州亚运会羽毛球的项目图标,如图乙是运动员竖直握紧羽毛球拍且保持静止。下列有关羽毛球运动的分析正确的是(  )
A.打出去的球会下落着地,是因为球具有惯性
B.打出去的球继续飞行的过程中,球拍对球有力的作用
C.运动员竖直握球拍且静止时,用力握摩擦力大小不变
D.击球瞬间,球拍对球的作用力大于球对球拍的作用力
4.(2024 慈溪市一模)如图所示为一木块在水平推力的作用下在粗糙水平桌面上运动时的频闪照片,所用闪光灯每隔相等时间闪亮一次,相机拍下此时木块的位置,下列说法正确的是(  )
A.木块运动过程中受到平衡力的作用
B.以桌面为参照物木块一定向右运动
C.如木块向左运动,则木块受到的摩擦力越来越小
D.如木块向右运动,则木块受到的推力大于摩擦力
5.(2024 嘉兴二模)使用真空吸盘挂钩时,只要挤出吸盘内空气,吸盘就能牢牢“吸”在磁砖表面。小科分别将漏勺与刷子挂在a和b两吸盘的挂钩上(如图),漏勺的质量比刷子的质量大,若不计吸盘质量,下列有关说法正确的是(  )
A.吸盘a受到的摩擦力与漏勺的重力是一对平衡力
B.吸盘a受到的摩擦力大于吸盘b受到的摩擦力
C.吸盘b只受到墙面的摩擦力与刷子的拉力
D.将吸盘内的空气多挤出点,其受到的摩擦力变大
6.(2024 长兴县二模)如图所示为甲、乙两队选手选用中间有马德堡半球的绳子进行拔河比赛的场景,两队约定先使对方过分界线的为赢,如果马德堡半球分开则为平局。假如绳子质量不计,那么下面说法正确的是(  )
A.甲队对绳子的拉力与绳子对甲队的拉力是一对平衡力
B.甲队对绳子的拉力与乙队对绳子拉力是一对相互作用力
C.比赛过程中马德堡半球没有分开,说明大气压力大于拉力
D.若乙队赢得比赛,则甲队所受的摩擦力方向始终为水平向左
7.(2023 玉环市校级模拟)如图所示,茶杯静止在水平桌面上,下列判断正确的是(  )
A.茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
B.桌子的重力与桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力
C.茶杯的重力与茶杯对桌面的压力是一对相互作用力
D.茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
8.(2024 杭州一模)越剧小生陈丽君凭借出色的人物塑造迅速成为全网关注的焦点,并将越剧这一传统文化再次带入到观众的精神视野中来,如图所示是2023年全国地方戏精粹展演陈丽君的演出瞬间,下列说法正确的是(  )
A.在伞离开陈丽君的手后,如果速度越大,那么惯性越大,飞得更远
B.抛出伞后,陈丽君受到的重力和地面给陈丽君的支持力是一对平衡力
C.在伞离开陈丽君的手后,手与伞之间力的作用是相互的
D.伞被倾斜向上抛到最高点时,若一切外力同时消失,伞将保持静止状态
9.(2024 杭州三模)如图所示,建筑工人使用夹砖器(取砖工具)夹住砖块竖直提起后静止在空中。下列说法正确的是(  )
A.砖块的重力与手对夹子的拉力是一对平衡力
B.砖块的重力与夹子对砖块的摩擦力是一对平衡力
C.砖块对夹子的摩擦力与夹子对砖块的摩擦力是一对平衡力
D.夹子对砖块的压力越大,砖块受到的摩擦力越大
10.(2023 丽水一模)杭州2022年第19届亚运会将于2023年9月23日﹣10月8日举行,如图所示为亚运会的四个体育项目图标,有关这四项运动的分析正确的是(  )
A.滑板运动员在空中仍能继续前行,是受到惯性的作用
B.足球运动员踢球时,球滚动,说明力能维持物体运动
C.皮划艇运动员对水的力和水对皮划艇的力是一对平衡力
D.射箭运动员用力拉弓,弓弦弯了,主要体现了力能改变物体的形状
11.(2023 杭州模拟)两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,容器内装有深度相同的同种液体,如图所示。若它们分别在水平方向拉力F1 和F2的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为 和2 ,下列关系正确的是(  )
A.F1=F2 B.F1<F2 C.F1>F2 D.无法判断
12.(2023 西湖区模拟)如图所示,体重为G的小明爬到竖直的杆上。静止时,所受的摩擦力为f1;后来沿杆匀速下滑,所受的摩擦力为f2。通过受力分析,可以判断出(  )
A.静止时,f1>G
B.匀速下滑时,f2<G
C.静止时的f1等于匀速下滑时的f2
D.静止时的f1大于匀速下滑时的f2
13.(2022 淳安县校级一模)如图所示,商场的电梯匀速向上运动,站在电梯上相对电梯静止的人受到的作用力有(  )
A.重力和支持力
B.重力、支持力和水平向右的摩擦力
C.重力、支持力和水平向左的摩擦力
D.重力、支持力和斜向上的摩擦力
14.(2023 杭州模拟)如图所示,内部均装有磁铁的两块清洁器M和N隔着窗玻璃总能合在一起移动,这让玻璃清洁变得安全高效。关于清洁器的分析正确的是(  )
A.N受到的重力和M对N的吸引力是一对平衡力
B.手没有扶玻璃外的N,N静止在玻璃上,此时N受力平衡
C.玻璃对N的支持力和M对N的吸引力是一对相互作用力
D.移动M时,N也能跟着一起移动,说明力能改变物体的形状
15.(2022 富阳区二模)两辆实验小车A和B放在光滑水平桌面上,上面各放一块磁铁,已知同名磁极相互排斥,使两车靠近到一定距离时由静止释放,如图所示,对此现象的解释错误的是(  )
A.小车A受到的力FA的施力物体是小车B
B.小车A受到的力FA和小车B受到的力FB大小相等
C.小车A受到的力FA和小车B受到的力FB是一对作用力和反作用力
D.小车A受到的力FA和小车B受到的力FB是一对平衡力
16.(2024 宁波模拟)如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是(  )
A.人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D.人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
17.(2023 舟山模拟)如图所示“悬空的磁环”活动中,假设甲、乙、丙三个磁环完全相同且重都为G,中间塑料管是光滑的。当磁环都处于静止状态时,以下分析正确的是(  )
A.甲受到推力大小为G
B.甲对乙的作用力等于丙对乙的作用力
C.丙可能与塑料底座没有接触
D.将乙翻面后三个磁环将吸在一起,此时底座受到压力将增加
18.(2024 游仙区模拟)如图所示,用6N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是(  )
①必须使木板A做匀速运动才能测出B受到的摩擦力
②A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向右
③B对A的摩擦力大小为4N,方向水平向左
④地面对A的摩擦力大小为4N,方向水平向左
A.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有②④
19.(2024 宁波模拟)如图所示,一块正方体的磁铁重10N,在大小为F=3N的拉力作用下从A点沿水平直线运动到E点。磁铁在AB段和DE段做匀速直线运动。已知AB=BC=DE,其中AB段接触面的材料是木,DE段接触面的材料是铁,每经过相同时间,用虚线框记录下磁铁位置。根据图像,下列关于磁铁的运动与受力情况正确的是(  )
A.AB段磁铁的平均速度大于DE段 B.磁铁在BC段受到的摩擦力等于3N
C.AB段比DE段的接触面更粗糙 D.DE段受到的摩擦力比AB段要小
20.(2024 瓯海区校级模拟)粗糙的水平桌面上,放一物体A,在A的两边用轻绳通过定滑轮吊着B,C两个物体,已知GB=15N,VB=1.0×10﹣3m3,GC=10N,g=10牛/kg。开始时把B物体浸没水中,如图所示,整个装置保持静止,现拔出容器底部的小木塞,缓缓放水直至物体B完全露出水面的过程中,整个装置还是保持静止不动,在不计定滑轮与轻绳之间的摩擦的情况下,有关物体A在放水过程中的受力情况,以及下列说法正确的是(  )
A.A物体受到摩擦力的大小范围是0N≤f≤5N
B.A物体受到摩擦力的方向始终水平向右
C.A物体受到摩擦力的方向开始水平向左后变为水平向右
D.A物体始终受到5个力的作用
21.(2024 浙江模拟)如图所示,三物块A、B、C叠放在水平桌面上,水平拉力F作用于C物体,使A、B、C以相同速度水平向右做匀速直线运动。
(1)桌面对A的摩擦力     (填“大于”“等于”或“小于”)水平拉力F。
(2)在其他条件不变的情况下取走B,A将做     (填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
22.(2023 金华)小金用20N的水平推力把图甲中纸箱匀速推往桌面中央,桌子始终保持静止;小金再用120N的水平推力将桌子沿水平方向匀速推动,纸箱在桌面上没有发生滑动,如图乙所示。完成下列问题。
(1)图甲中地面对桌子的摩擦力方向是     。
(2)图乙中纸箱受到的摩擦力大小是     牛。
23.(2024秋 宁波校级期中)如图所示,质量相等的物块A、B叠放在水平地面上,物块A受到一个水平向右的力F1=3牛的作用,物体B受到一个水平向左的力F2=8牛的作用,A、B相对于地面保持静止状态。
(1)A受到的摩擦力大小为     牛。
(2)物块B受到地面的摩擦力方向为     (选填“水平向左”或“水平向右”)。
24.(2023 金华模拟)如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上,用F1=30N的水平力作用在B物块上,AB一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为     N;若将F2=50N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,则地面对A物块的摩擦力为     N。
25.(2023 义乌市一模)某同学在实验室进行了测量物块与木板之间的滑动摩擦力的实验(如图)。
(1)此时弹簧测力计A的示数为     牛。
(2)当木板向右做匀速直线运动时,弹簧测力计A、B的示数大小关系为FA    FB(选填“>”“<”或“=”)。
26.(2024 金华一模)如图1,一物体放在水平地面上,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。
为分析物体在不同时间段内所受摩擦力的大小,同学们建构了如下的思维模型:
结合模型回答下列问题:
(1)小科先分析了图3,属于上述模型中的哪一步?答:    。
(2)第8~10秒,物体受到的摩擦力是     牛。
27.(2023 杭州)用如图所示的实验装置可以方便测量物体相对运动时摩擦力的大小。木板A放在水平地面上,木块B放置在水平的木板A上,细绳跨过定滑轮,一端与木块B相连,另一端与上端固定的弹簧测力计的秤钩相连,且细绳的ab段保持竖直,cd段保持水平。(木板A足够长,不计细绳重力和滑轮摩擦)
(1)用水平向右的拉力F拉动木板A向右运动,待木块B静止后,弹簧测力计示数为3N,此时木块B受到的摩擦力大小为     N。接着将拉力F增大一倍,木块B受到的摩擦力     (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)撤去水平拉力F后,当木板A和木块B都静止时,弹簧测力计示数仍为3N,此时木板A受到地面施加的摩擦力方向为水平     (选填“向右”或“向左”)。
28.(2023 温州校级三模)“神舟十三号”飞船圆满完成了载人飞行往返任务。着陆过程中,返回舱距地面大约10千米时会依次打开减速伞和主降落伞。减速伞能让返回舱的速度瞬间降低到约60米/秒,而主降落伞能够让返回舱的速度降到约10米/秒。当距离地面只有1米的时候,返回舱底部的反推发动机将瞬间点火喷出燃气,返回舱的速度瞬间降到几乎为零。返舱着陆过程中速度大小随时间的变化关系如图所示(从打开减速伞的瞬间开始计时)。
(1)CD阶段降落伞对返回舱的拉力F与返回舱受到的重力G的大小关系为     。
(2)图中阴影部分面积表示     。
(3)在E点时反推发动机点火,能对返回舱起减速作用的原因是     。
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【中考主线·名师攻略】中考科学二轮题型解读与强化训练
专题01 在解决运动和力关系上受力分析的应用
结合实际生活:以生活中的常见现象或科技应用为背景,如电梯升降、汽车行驶、航天器发射等,让学生对实际物体进行受力分析,体现物理知识与生活实际的紧密联系。
注重能力考查:重点考查学生的分析能力、逻辑思维能力和综合应用能力。要求学生能从复杂情境中提取有用信息,对物体正确受力分析,并运用力与运动的关系知识解决问题。
多知识点综合:常与压强、浮力、功和功率等其他力学知识,以及电学、热学等知识综合考查,形成综合性较强的题目,考查学生对知识的整体掌握和运用能力。
常考题型:摩擦力的大小、摩擦力的方向、平衡力与相互作用力的辨别、二力平衡条件的应用、力与运动的关系。
本册资料习题均选自:中考真题、最新模拟题、联考题、名校模拟题等...
1、明确研究对象
首先要确定对哪个物体或物体系统进行受力分析。这个对象可以是单个物体,如一个在斜面上滑动的木块;也可以是多个物体组成的系统,比如叠放在一起的两个物块。
在复杂的场景中,比如多个物体相互作用的情况,准确选取研究对象是解题的关键,它直接决定了后续分析的准确性和简便性。
2、分析物体的运动状态
观察并判断物体是处于静止、匀速直线运动还是变速运动状态。
若物体处于静止或匀速直线运动状态,根据牛顿第一定律可知,物体所受合力为零。例如,汽车加速启动时,合力方向与运动方向相同;汽车刹车时,合力方向与运动方向相反。
3、按顺序进行受力分析
①重力:重力是地球对物体的吸引力,方向总是竖直向下。大小可根据公式G=mg计算,其中m是物体的质量,g一般取9.8N/kg或10N/kg。
②弹力:包括压力、支持力、拉力等。判断弹力的有无,可根据物体是否与其他物体接触且发生弹性形变来确定。弹力的方向总是垂直于接触面指向受力物体。
③摩擦力:判断摩擦力首先要确定是静摩擦力还是滑动摩擦力。静摩擦力是当物体有相对运动趋势但未发生相对运动时产生的,其大小根据物体的受力平衡情况来确定,方向与物体相对运动趋势的方向相反。滑动摩擦力是物体发生相对滑动时产生的,方向与物体相对运动的方向相反。
④其他力:根据具体题目情境,看是否存在空气阻力等其他力。比如物体在空气中高速运动时,要考虑空气阻力,其大小一般与物体的运动速度、形状等因素有关,方向与物体运动方向相反。
01 受力分析中存在的问题
1、研究对象不明确,分析错误
学生在进行力学学习中,往往把施力对象和受力对象相混淆。原因在于学习时,老师在课堂教学中会总结成“一个物体既是施力对象,同时还是受力对象”。这一总结并无差错,但往往会让学生在进行物体受力分析时产生较大困惑。
例如:静止于水平面的一个物体A,请作出其受力情况(如图):
2、受力方向判断不准确,分析错误
①重力:始终 ;
②压力: 于受力面,且指向受力面;
③浮力:始终 ;
④摩擦力:与物体相对运动或相对运动的趋势方向 。
3、主观臆断受力,分析错误
例如:物体A沿着某个斜面往下滑动,请作出其滑动中的受力情况(如图):
4、分析步骤不当,分析错误
对于初中学生而言,虽然对重力、弹力、摩擦力等力的概念和内容有较好掌握,但在进行物体受力分析时,总会无从下手,不知道先分析哪个力,再分析哪个力,缺乏条理性,如此就会导致少一些受力或多出受力。
例题展示
[例题1](2023 鹿城区三模)如图是研究阻力对物体运动影响的实验装置,小车自斜坡甲处静止滑下,运动到丙处静止。当小车滑到乙处时受力情况正确的是(  )
A. B. C. D.
[例题2](2024 杭州模拟)如图,物体甲在压力F1的作用下静止在竖直墙面上;物体乙在拉力F2的作用下在水平面上做匀速直线运动。若力F1和F2同时增大,则两物体受到的摩擦力大小会(  )
A.甲不变,乙不变 B.甲不变,乙增大
C.甲增大,乙不变 D.甲增大,乙增大
[例题3](2024 绍兴模拟)科学课上,教师演示了一个有趣的小实验。将一根长筷子插入苹果中(如图甲),然后将筷子提起,竖直悬在空中,用锤子不断轻敲筷子上端,发现苹果不断的往上爬升(如图乙)。下列说法正确的是(  )
A.苹果往上爬升,说明它具有惯性
B.提着筷子的手受到的摩擦力方向始终竖直向上
C.敲击时,锤子对筷子的力与筷子对锤子的力是一对平衡力
D.静止时,苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对相互作用力
[例题4](2024 萧山区模拟)如图所示,将物体M置于斜面上,受到一个沿斜面向上的拉力F后,处于静止状态,且具有向下滑动的趋势,以f表示物体M受到的摩擦力。则关于摩擦力的大小及方向表达正确的是(  )
A.f大小等于F,方向沿斜面向下 B.f大小小于F,方向沿斜面向下
C.f大小小于F,方向沿斜面向上 D.f大小与F无法判断,方向沿斜面向上
[例题5](2025 义乌市一模,改)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的容器,分别装有体积相等的水和盐水。将橘子和香蕉先放入甲容器中,取出后擦干,再放入乙容器中,前后两次静止时的情形如图所示。下列说法正确的是(  )
A.橘子的密度比水的密度大
B.香蕉在水和盐水中所受浮力相等
C.橘子在盐水中受到一对平衡力
D.两容器底对桌面的压力相等
举一反三
1.(2024 拱墅区一模)小乐将底面积为40cm2实心均匀的金属圆柱体A(不吸水)通过细线悬挂在力传感器上,力传感器可测细线拉力的大小;重为1N、底面积为100cm2的薄壁柱形溢水杯B放在水平桌面上,B中盛有16N的水,如图甲所示。从某时刻开始,拉着力传感器让A逐渐下降直至浸没在B的水中一定深度,力传感器所测细线拉力F与A下降高度h的关系如图乙所示。不计细线的伸缩且细线不吸水(取g=10N/kg)。求:
(1)A的质量是     kg。
(2)A的密度大小。
(3)当A浸没水中一定深度后,剪断细线使A沉在B的底部,若此过程中无水溢出,此时B对桌面的压力大小。
2.(2024 浙江模拟)如图所示,光滑的地面上有一足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计。当拉力F为10N时,木板向右做匀速直线运动,然后把拉力增大到20N时,下列分析错误的是(  )
A.弹簧测力计的示数为20N
B.小木块将保持静止
C.木板仍向右做匀速直线运动
D.以木板为参照物,小木块将向左运动
3.(2024 浙江模拟)宁波栋社国际机场用传送带为顾客运送行李,主要有水平运送和沿斜面运送两种形式,如图所示,甲为水平传送带,乙为倾斜传送带。当行李随传送带一起匀速运动时,关于甲和乙传送带上的行李受到的摩擦力,下列说法正确的是(  )
A.甲传送带上的行李受到的摩擦力为0,乙受到的摩擦力沿斜面向下
B.甲传送带上的行李受到的摩擦力为0,乙受到的摩擦力沿斜面向上
C.甲传送带上的行李受到的摩擦力沿水平面向左,乙受到的摩擦力沿斜面向下
D.甲传送带上的行李受到的摩擦力沿水平面向左,乙受到的摩擦力沿斜面向上
4.(2024 镇海区一模)2023年6月18日,泰坦号潜水器在北大西洋失踪。泰坦号由碳纤维和钛(密度约为铁的一半)构造,使用四个电动推进器,能够以每小时3节的速度移动。下列有关该潜水器的说法中正确的是(  )
A.潜水器水下下潜过程中所受浮力逐渐增大
B.使用金属钛既提高了强度,又增大了结构质量
C.若推进器意外损坏,依靠释放“压仓物”有可能使潜水器上浮
D.灾难发生时,舱体瞬间向内塌陷,遭遇“内爆”,这是由于舱内压力过大导致的
5.(2024 衢州一模)如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平,则(  )
A.物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C.甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
02 受力分析的常用方法
1、整体法和隔离法
①整体法:将 的物体作为一个整体来分析。
②隔离法:将研究对象与周围物体分隔开来分析。
整体法 隔离法
概 念 将几个物体作为一个整体来分析的方法 将研究对象与周围物体分隔开的方法
选 用 原 则 研究 的物体对系统整体的作用力 研究 物体之间的相互作用力
注 意 问 题 分析整体周围其他物体对整体的作用, 而不画整体内部物体间的相互作用。 分析它受到周围其他物体对它的作用力
例1:给A物体向右10N的力:
(1)A和地面之间有摩擦力吗?大小多少?方向? 。
(2)A和B之间有摩擦力吗?大小多少?方向? 。
(例1图) (例2图)
例2:给B物体向右10N的力:
(1)A和地面之间有摩擦力吗?大小多少?方向? 。
(2)A和B之间有摩擦力吗?大小多少?方向? 。
2、假设法
在未知某力是否存在时,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再就该力存在与不存在对物体运动状态所产生影响来判断该力是否存在。一般用来判断弹力和静摩擦力的有无。
3、结合物体的运动状态(如平衡状态)和力的作用的相互性进行分析
例题展示
[例题1](2024 路桥区一模)如图所示,甲、乙两物体重叠并置于水平面上,乙被水平向左拉力拉动后,甲乙一起向左做匀速直线运动时(不考虑空气阻力),下列说法错误的是(  )
A.甲相对于乙是静止的
B.乙受到地面向右的摩擦力
C.乙对甲的支持力大于甲对乙的压力
D.甲受到向上的支持力和甲的重力是一对平衡力
[例题2](2024 宁波模拟)如图所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,水平力Fb=3N、Fc=10N分别作用于物体b、c上,a、b和c仍保持静止。以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小,则(  )
A.f1=3N,f2=3N,f3=10N B.f1=3N,f2=3N,f3=7N
C.f1=0,f2=3N,f3=10N D.f1=0,f2=3N,f3=7N
[例题3](2023 江干区校级二模)完全相同的A、B两物块,先按如图甲所示叠放在水平桌面上,用F1的水平力作用在A物块上。使A、B一起向右做匀速直线运动,再按如图乙所示水平紧靠放置在同一个水平面上,用F2的力仍使A、B一起向右做匀速直线运动。将A、B看成一个整体,甲和乙受到地面的摩擦力分别为f1和f2。则(  )
A.F1>F2 B.f1<f2 C.甲中B未受到A的摩擦力 D.乙中A对B的推力等于F2
[例题4](2024 杭州模拟)水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(VA<VB),按如图两种方式放入两种液体中,待静止后B刚好浸没在甲液体中,A刚好浸没在乙液体中,两杯中液面恰好相平。下列说法正确的是(  )
A.甲图中B受到的浮力大于乙液体中A受到的浮力
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体对B下表面的压力等于乙液体对A下表面的压力
D.装甲液体的容器对水平桌面的压力等于装乙液体的容器对水平桌面的压力
举一反三
1.(2024 宁波模拟)如图所示,在同一水平面上,将两个表面粗糙程度相同、质量不同(mP>mQ)的长方体铁块P、Q按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力F1、F2、F3、F4的作用下做匀速直线运动。则(  )
A.F1=F3 B.F3=F4 C.F1+F2>F3 D.F4>F3
2.(2023 杭州一模)木板乙放置于光滑的水平面上,一个小木块甲以v0的速度从木板乙的左侧被水平弹射到木板右端,如图所示。小木块甲先相对木板乙滑动,后相对静止;当木板乙碰到水平面上的障碍物丙时立刻静止。则以下判断中正确的是(  )
A.甲、乙相对静止前,甲受到水平向右的摩擦力
B.甲、乙相对静止时,甲不受摩擦力
C.乙碰到丙后,甲因为受到惯性作用会继续向右运动
D.乙静止后,甲、乙受到的摩擦力是一对平衡力
3.(2024秋 余姚市期末)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水了面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是(  )
A.甲、乙两图中B物体受到A物体对它的摩擦力均为F
B.甲、乙两图中B物体受到水平面对它的摩擦力均为F
C.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力均为F
D.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力均为零
03 平衡力与相互作用力的比较
异同 一对_______ ____________
相同点 ____相等 大小相等
____相反 方向相反
____________上 在同一条直线上
不同点 ________________________ ________________________
一个力消失,另一个力可以存在 _______________,__________
两个力的性质可以不同 两个力的性质一定相同
例题展示
[例题1](2024 余姚市校级四模)在“观察物体间力的作用”活动中,小科将两个调零后的测力计A、B的挂钩勾在一起后悬挂,竖直向下拉测力计B的圆环,发现示数如图,测力计A对B的拉力大小为(  )
测力计 示数
A 3.0N
B 2.7N
A.3.0N B.2.7N C.0.3N D.5.7N
[例题2](2023 杭州二模)如图所示,甲、乙两人分别用100牛顿的水平拉力拉绳,第一次,两人都站地上,“拔河”处于相持状态,第二次甲站在一平板小车上,乙站在地面上则下列分析正确的是(  )
A.两次的弹簧秤读数都等于100牛顿
B.两次的弹簧秤读数都等于200牛顿
C.第二次乙会赢得“拔河”比赛,因为地面给乙的摩擦力大于100牛顿
D.第二次乙会赢得“拔河”比赛,因为地面给乙的摩擦力小于100牛顿
[例题3](2025 义乌市一模)如图所示,天花板下悬挂着一块词性很强的条形磁铁,磁铁下面吸着薄铁片,关于铁片和磁铁的受力个数,下列说法中正确的是(  )
A.铁片受两个力作用 B.铁片受三个力作用
C.磁铁受两个力作用 D.磁铁受三个力作用
[例题4](2024 龙湾区二模)体育中考时,小龙双手握住单杠静止如图所示。下列对力的描述属于平衡力的是(  )
A.人受到的重力与单杠对人的拉力
B.人对单杠的拉力与单杠对人的拉力
C.人受到的重力与人对单杠的拉力
D.人受到的重力与人对地球的吸引力
举一反三
1.(2024 浙江模拟)全民运动已经成为社会热点。如图所示,小科在水平冰面上滑冰车时,用钎子用力杵冰面,冰车加速向前滑行,但停止用力后会慢慢停下来,不计空气阻力。对此现象分析正确的是(  )
A.冰车加速向前滑行是由于钎子给冰面的力大于冰面给钎子的力
B.小科停止用力后,冰车能继续向前滑行是因为冰车受到惯性力
C.扔掉钎子,冰车继续滑行,冰车受到阻力和地面对冰车的支持力是一对平衡力
D.停止用力后,若一切外力都消失,则小科和冰车一起向前做匀速直线运动
2.(2024 新昌县模拟)如图所示,一铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下,铁块以速度v竖直向上做匀速直线运动。下列说法正确的是(  )
A.磁性平板对铁块的吸引力和铁块对磁性平板的吸引力是一对平衡力
B.拉力F和磁性平板对铁块的摩擦力是一对平衡力
C.若铁块所受的吸引力突然消失,则它也不受摩擦力
D.若铁块以速度2v竖直向上做匀速直线运动,则拉力F将变大
3.(2024 海曙区模拟)春晚舞蹈诗剧《只此青绿》再现了中国古代画作《千里江山图》的盛景。图甲中左侧表演者呈现出一个优美且难度极大的后仰动作,其简化图如图乙所示。人后仰平衡且静止时,双脚的着地点可看作A点和B点,两个点都受到地面支持力,下列说法正确的是(  )
A.表演者受到重力的作用线一定经过B点
B.表演者受到重力的作用线可能经过B点
C.表演者受到重力的作用线可能经过B点右侧
D.表演者受到重力的作用线一定经过A点和B点之间
04 力的合成
1、定义
作用在质点上的几个力共同作用时产生效果如果与某一个力F的效果相同,那么这个力F就叫做几个力的合力(注:合力并不是物体真实受到的力)。
(1)同一直线上方向相同的两个力F1,F2的合力F合=F1 + F2,且方向与这两个力方向相同。
(2)同一直线上方向相反的两个力F1,F2且F1 > F2,则这两个力的合力F合=F1 - F2,方向与较大的那个力相同。
(3)同一直线上有方向相同相反的三个力,F1,F2,F3,若F1 = F2 + F3,此时向左的作用效果等效于向右的作用效果,所以此时物体处于平衡状态。
例题展示
[例题1] (2024 宁波模拟)如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态。其中F1=6牛、F2=2牛。若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力为(  )
A.4牛,方向向左 B.2牛,方向向右
C.2牛,方向向左 D.零
[例题2](2024 浙江模拟)如图,A、B两同学用甲、乙两种方式推墙。甲中A向前推B,B向前推墙;乙中A、B同时向前推墙,墙均未动。假如用甲、乙两种方式推时每人的推力大小都为F,则下列说法中正确的是(  )
A.甲方式中墙受到的力为2F
B.乙方式中墙受到的力为2F
C.甲方式中A受到地面的摩擦力大小为2F
D.乙方式中B受到地面的摩擦力大小为2F
举一反三
1.(2023秋 镇海区校级期末)A、B是两个材料相同的实心正方体,如图所示,A和B分别以甲、乙两种情况放置在相同的水平桌面上一起向右做匀速直线运动,两种情况中A物体所受到的摩擦力大小分别为fA甲、fA乙,则F1、F2大小关系是F1   F2;A物体所受到的摩擦力大小fA甲   fA乙。(选填“>”、“=”或“<”)。
2.(2023 杭州模拟)如图所示,铁块A重5N,静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上,将重为2N的铜块B放在铁块A上面时,A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走铜块B,用竖直向上的力F拉铁块A,使其匀速向上运动,则F的大小为(  )
A.5N B.7N C.9N D.12N
3.(2024 瓯海区校级模拟)如图所示,A物体重5N,B物体重9N,中间用弹簧连接,弹力大小为3N,此时吊A物体的绳的张力为T,B对地的压力为FN,则T、FN的数值可能是(  )
A.8N 6N B.8N 12 N C.2N 8N D.2N 2N
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【中考主线·名师攻略】中考科学二轮题型解读与强化训练
专题01 在解决运动和力关系上受力分析的应用
结合实际生活:以生活中的常见现象或科技应用为背景,如电梯升降、汽车行驶、航天器发射等,让学生对实际物体进行受力分析,体现物理知识与生活实际的紧密联系。
注重能力考查:重点考查学生的分析能力、逻辑思维能力和综合应用能力。要求学生能从复杂情境中提取有用信息,对物体正确受力分析,并运用力与运动的关系知识解决问题。
多知识点综合:常与压强、浮力、功和功率等其他力学知识,以及电学、热学等知识综合考查,形成综合性较强的题目,考查学生对知识的整体掌握和运用能力。
常考题型:摩擦力的大小、摩擦力的方向、平衡力与相互作用力的辨别、二力平衡条件的应用、力与运动的关系。
本册资料习题均选自:中考真题、最新模拟题、联考题、名校模拟题等...
1.【答案】C
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上;
(2)力的作用是相互的,两个相互的作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上。
【解答】解:A、空气的推力大小等于无人机与重物的重力之和,因此,无人机的重力与空气的推力大小不同,不是一对平衡力,故A错误;
B、无人机的重力与空气的推力作用在同一物体上,且大小不同,因此不是一对相互作用力,故B错误;
CD、重物的重力与绳子对重物的拉力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,不是相互作用力,故C正确、D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了平衡力和相互作用力的辨别,要明确它们的区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
2.【答案】C
【分析】一对平衡力等大、反向、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
【解答】解:贴在黑板上的橡皮泥受到的重力和黑板施加的摩擦力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,所以橡皮泥受到的摩擦力大小为2N,竖直向上;故ABD错误,C正确;
故选:C。
【点评】本题考查平衡力与摩擦力的综合考查,有点难度。
3.【答案】C
【分析】(1)物体由于惯性会保持原来的运动状态;重力的方向是竖直向下的。
(2)一对相互作用力是大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同一物体上。
【解答】解:A、打出去的球由于受到重力的作用,会下落着地,故A错误;
B、打出去的球继续飞行的过程中,不再受到球拍力的作用,故B错误;
C、运动员竖直握球拍且静止时,在竖直方向上球拍受向下的重力和向上的摩擦力,它们大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,当用力握,球拍的重力不变,则手与球拍的摩擦力大小不变,故C正确;
D、手对球拍的作用力与球拍对手的作用力是作用在不同物体上的两个相互作用力,大小相等,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了力与运动的关系、摩擦力的大小、惯性、相互作用力的辨别等知识,虽然涉及的知识点比较多,但难度不大。
4.【答案】D
【分析】(1)已知闪光灯的频闪间隔时间相同,观察每一相同时间段木块通过的距离大小,根据公式v比较木块速度变化;物体受平衡力作用时,保持静止状态或匀速直线运动状态。
(2)判断物体是否运动时关键是看被研究的物体与所选的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。
(3)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,而与物体的运动方向无关。
(4)力是改变物体运动状态的原因。
【解答】解:A、由图片知,在时间相同时,木块通过的距离改变,根据公式v得:运动速度改变,因此木块沿水平桌面做变速运动,因此受力不平衡,故A错误;
B、以桌面为参照物,木块与桌面的相对位置发生改变,木块是运动的,但不一定向右运动,故B错误;
C、木块运动方向改变,但是压力和接触面的粗糙程度不变,因此滑动摩擦力不变,故C错误;
D、如木块向右运动,每一相同时间段木块通过的距离变大,木块运动速度增大,则木块受到的推力大于摩擦力,故D正确。
故选:D。
【点评】正确读取频闪照片上反映的物理信息是解决问题的关键,照片上两个木块之间的间隙越大,说明速度越快,间隙越小,说明速度越慢。
5.【答案】B
【分析】(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(2)吸盘在竖直方向上受到的拉力和静摩擦力一对平衡力,据此分析;
(3)塑料吸盘是利用大气压吸在墙面上的,据此进行分析;
(4)排出吸盘内的空气,摩擦力还是等于物体的拉力。
【解答】解:A.吸盘a受到的摩擦力与漏勺的重力作用在不同物体上,因而不是一对平衡力,故A错误;
B.若不计吸盘质量,重力忽略,吸盘a受到的摩擦力等于漏勺的拉力,吸盘b受到的摩擦力等于刷子的拉力,由于漏勺的质量比刷子的质量大,拉力较大,故吸盘a受到的摩擦力大于吸盘b受到的摩擦力,故B正确;
C.若不计吸盘质量,重力忽略,吸盘b竖直方向受到墙面的摩擦力与刷子的拉力,水平方向受大气压力和墙壁的支持力,故C错误;
D.将吸盘内的空气多挤出点,其受到的摩擦力仍等于物体的拉力,大小不变,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查大气压的应用与摩擦力的分析,属于中档题。
6.【答案】D
【分析】(1)平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线和同一物体上;
(2)相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线和两个物体上;
(3)注意没分开时也可能拉力等于大气压力;
(4)摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反。
【解答】解:A.甲队对绳子的拉力与绳子对甲队的拉力,二者作用在不同物体上,不是平衡力,故A错误;
B.甲队对绳子的拉力与乙队对绳子拉力,二者作用在同一物体上,不是相互作用力,故B错误;
C.比赛过程中马德堡半球没有分开,说明大气压力可能大于或等于拉力,故C错误;
D.乙队赢得比赛,在实验过程中,甲队同学双脚向右用力,有向右运动的趋势,因此地面给它们的摩擦力向左。当甲队向右移动时,地面队甲队的摩擦力还是向左,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查了平衡力、相互作用力和摩擦力的相关知识,属于基础题型。
7.【答案】A
【分析】二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上;
相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同的物体上;
根据二力平衡的条件和相互作用力的条件对各选项逐一进行分析。
【解答】解:
A、桌面对茶杯的支持力和茶杯受到的重力是一对平衡力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上,是一对平衡力,故A正确;
B、桌子的重力与桌面对茶杯的支持力,这两个力作用在不同的物体上,大小也不同,不是一对相互作用力,故B错误;
C、茶杯对桌面的压力和茶杯受到的重力方向都是竖直向下,所以不是一对相互作用力,故C错误;
D、茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力,作用在不同的物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,故D错误。
故选:A。
【点评】知道二力平衡的条件和相互作用力的条件,并且会区分平衡力和相互作用力是解答的关键。
8.【答案】B
【分析】(1)一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;惯性与物体的质量有关,质量越大、惯性越大;
(2)平衡力的特点:大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(3)力不能离开物体而存在;
(4)物体在不受任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:A、惯性只与质量有关,其质量不变、惯性不变,故A错误;
B、抛出伞后,陈丽君受到的重力和地面给陈丽君的支持力大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确;
C、在伞离开陈丽君的手后,手与伞之间没有力的作用,故C错误;
D、伞被倾斜向上抛到最高点时,若一切外力同时消失,伞将保持原来的运动状态,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查惯性、平衡力、相互作用力以及牛顿第一定律的知识,是一道综合题。
9.【答案】B
【分析】二力平衡的条件是同体、等值、共线、反向,静止是物体受力平衡。
【解答】解:A.砖块的重力与手对夹子的拉力不是作用在同一物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B.砖块静止受力平衡,砖块的重力与夹子对砖块的摩擦力,大小相等,作用在同一物体、同一直线上,方向相反,是一对平衡力,故B正确;
C.砖块对夹子的摩擦力与夹子对砖块的摩擦力不是作用在同一物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.砖块静止受力平衡,摩擦力与重力平衡,大小相等,夹子对砖块的压力越大,砖块受到的摩擦力仍等于重力,重力不变,摩擦力不变,故D错误。
故选:B。
【点评】不本题考查二力平衡条件的应用,属于中档题。
10.【答案】D
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,惯性不是力;
(2)力是改变物体运动状态的原因,物体运动不需要力来维持;
(3)二力平衡条件:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(4)力可以使物体发生形变,可以改变物体的运动状态。
【解答】解:A.滑板运动员在空中时仍能继续前行,是因为运动员具有惯性,惯性不是力,不能说“受到”惯性,故A错误;
B.足球运动员踢球时,球滚动,是因为受到力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,物体运动不需要力来维持,故B错误;
C.皮划艇运动员对水的力和水对皮划艇的力,不是作用在同一物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.射箭运动员用力拉弓,弓弦弯了,在力的作用下,弓弦弯曲发生形变,主要体现了力能改变物体的形状,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查力的作用效果、二力平衡的条件、惯性和力与运动的关系等,涉及到的知识点多,综合性强,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
11.【答案】B
【分析】根据影响摩擦力大小的因素判断出摩擦力的关系,由二力平衡条件判断拉力的大小。
【解答】解:容器质量相同,内装液体的种类相同,但据图能看出乙中液体的体积大,所以据m=ρV可知,乙容器中的液体质量大,所以乙容器对桌面的压力大,故在接触面粗糙程度相同时,乙容器与桌面的摩擦力大,故F1<F2。
故选:B。
【点评】知道并理解摩擦力大小的影响因素是解决该题的关键。
12.【答案】C
【分析】根据小明的运动状态,判断两个力的大小关系。
【解答】解:由题意可知,小明在匀速下滑和静止的过程中,处于平衡状态,所以,摩擦力与重力是一对平衡力,大小均与重力相同,因此f1=f2。
故选:C。
【点评】本题考查了摩擦力的大小,明确重力与摩擦力是一对平衡力,是判断摩擦力的大小和方向的关键所在。
13.【答案】A
【分析】物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受到的一定是平衡力的作用,然后根据二力平衡的条件对受力物体进行分析即可得出答案。
【解答】解:商场的电梯匀速向上运动,人和电梯相对静止,无相对运动,所以没有受到电梯的摩擦力。相对电梯静止的人处于平衡状态,受到的作用力有重力和支持力,这两个力作用在同一个物体上,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,是一对平衡力。
故选:A。
【点评】此题主要考查学生对平衡状态的判断。判断两个力是不是平衡力一定要把握住二力平衡的四个条件,这四个条件缺一不可。
14.【答案】B
【分析】二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
力可以改变物体的运动状态和形状。
【解答】解:A、N受到的重力和M对N的吸引力方向不在一条直线上,不是一对平衡力,故A错误;
B、手没有扶玻璃外的N,N静止在玻璃上,此时N处于平衡状态,所以受力平衡,故B正确;
C、玻璃对N的支持力和M对N的吸引力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故C错误;
D、移动M时,N也能跟着一起移动,说明力能改变物体的运动状态,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了对平衡力和相互作用力条件的理解和辨别,以及力的作用效果,属力学基础题,难度不大。
15.【答案】D
【分析】力是物体对物体的作用,力的作用是相互的。
二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上;
相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同的物体上。
【解答】解:
A、水平桌面光滑,所以小车A、B水平方向不受摩擦力,由图知,相邻两磁极是同名磁极,所以A小车会受到B车对它向左的力,故A正确;
B、由于力的作用是相互的,所以A受到的力FA和B受到的力FB大小相等,故B正确;
C、A受到的力FA和B受到的力FB,符合相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在发生力的作用的两个物体上,故C正确;
D、A受到的力FA和B受到的力FB,分别作用在A和B小车上,即不作用在一个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:D。
【点评】知道二力平衡的条件和相互作用力的条件,并且会区分平衡力和相互作用力,关键是看两个力是作用在一个物体上,还是作用在两个物体上。
16.【答案】B
【分析】(1)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力;二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A、人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力大小不相等,方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,不是一对平衡力,故A错误;
B、人所受的重力和吊椅对人的支持力大小相等,方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确;
C、吊椅所受的重力与吊椅对地球的吸引力是相互作用力,故C错误;
D、人所受的重力和人对吊椅的压力是不同性质的两个力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题关键要能区分平衡力与相互作用力,注意最明显的区别在是否作用于同一物体上。
17.【答案】A
【分析】“悬空的磁环”间相互排斥;各磁环都处于静止状态,对各磁环进行受力分析,根据力的平衡条件可作出判断。
【解答】解:A.以甲磁环为研究对象,甲磁环受重力、乙对甲的作用力,还受到丙对甲的作用力,而下面2个磁环对甲磁环的作用力可以等效为向上的推力,且甲处于静止状态,由力的平衡条件可知甲受到推力大小为G,故A正确;
B.以乙磁环为研究对象,乙磁环受重力、甲对乙的作用力以及丙对乙的作用力,且乙处于静止状态,所以乙受到3个力的作用而处于平衡状态,则甲对乙的作用力不等于丙对乙的作用力,故B错误;
C.丙磁环受到甲和乙向下的斥力,自身受到的重力也是向下,则丙磁环受到塑料底座的支持力向上,所以丙与塑料底座一定有接触,故C错误;
D.将乙翻面后三个磁环将吸在一起,此时底座受到压力仍然等于甲、乙、丙的重力之和,即底座受到的压力大小不变,故D错误。
故选:A。
【点评】本题中甲、乙、丙三个物体是靠磁场来相互作用的,能对它们各自的受力情况正确分析是解答的关键。
18.【答案】D
【分析】物体B静止和物体A做匀速直线匀速时均处于平衡状态,对两者水平方向受力分析判断出受力情况,根据二力平衡条件和平衡状态的合力为零得出A对B、地面对A的摩擦力、拉力之间的关系,根据相互作用力的特点得出A对B的摩擦力和B对A摩擦力的大小关系,要注意二力平衡时力的大小相等、滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关。
【解答】解:①拉动木板时,B始终处于静止状态,滑动摩擦力的大小与运动速度无关,所以实验中可以不匀速拉动A,故①错误;
②因B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力,所以,A对B水平向右的摩擦力fA对B=F示=2N,故②正确;
③因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力,所以B对A的摩擦力方向水平向左,大小为2N,故③错误;
④因物体A做匀速直线运动时,受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态,所以,由力的合成可得:fB对A+f地=F,则地面对A水平向左的摩擦力:f地=F﹣fB对A=6N﹣2N=4N,故④正确;
故选:D。
【点评】本题考查了摩擦力的大小和方向、平衡力的辨别等,正确的判断各力之间的关系是关键。
19.【答案】C
【分析】(1)根据图中信息,结合速度公式可以比较AB段的平均速度与BC段平均速度的关系;
(2)物体进行加速运动,所受的拉力大于摩擦力,滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,根据滑动摩擦力大小的影响因素,分析接触面的粗糙程度。
(3)根据滑动摩擦力大小的影响因素,分析滑动摩擦力大小。
【解答】解:A、根据图中信息可知,磁铁在AB段的运动时间大于在DE段的运动时间,已知AB=DE,由v可知,AB段物体的平均速度小于DE段的平均速度,故A错误;
B、由图知,在BC段,磁铁在相等时间内通过的路程越来越长,所以正方体磁铁在BC段做加速运动,则磁铁受到水平向右的拉力大于摩擦力,拉力大小是3N,所以磁铁在BC段受到的摩擦力小于3N,故B错误。
CD、由于正方形磁铁在DE段做匀速直线运动,则磁铁受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,拉力大小是3N,所以磁铁在DE段受到的摩擦力也是3N。在AB段正方体磁铁也做匀速直线运动,则磁铁受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,拉力大小是3N,所以磁铁在AB段受到的摩擦力也是3N,因此DE段摩擦力等于AB段摩擦力,滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关;AB段接触面的材料是木,DE段接触面的材料是铁,DE多了吸引力,故压力较大,但摩擦力相等,说明DE段的粗糙程度较小,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了滑动摩擦力大小的影响因素、磁体的吸铁性、二力平衡条件的应用,有一定难度。
20.【答案】A
【分析】由浮力公式求出物体B受到的浮力,然后根据物体A的受力情况,应用平衡条件分析答题。
【解答】解:A、B浸没在水中时受到的浮力:F浮最大=ρgVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=10N,B浸没在水中(或B完全漏出水)时摩擦力最大,由平衡条件可知,最大摩擦力:f=GC﹣(GB﹣F浮最大)=10N﹣(15N﹣10N)=5N,最小摩擦力为零,则A物体受到摩擦力的大小范围是0N≤f≤5N,故A正确;
B、B浸没在水中时,A受到的摩擦力水平向右,B完全漏出水平A受到的摩擦力水平向左,故B错误;
C、由B的分析可知,A受到的摩擦力向水平向右,后水平向左,故C错误;
D、当B受到的浮力F浮=5N时,两绳子对A的拉力大小相等,都是10N,A不受摩擦力,此时A受到4个力的作用,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查了求A的受力分析、求摩擦力问题,应用浮力公式、平衡条件即可正确解题。
二.填空题(共8小题)
21.【答案】等于;加速。
【分析】(1)根据相互作用力的特点和平衡力的特点判断;
(2)掌握影响摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度,根据影响因素判断摩擦力的变化情况,物体受非平衡力作用时,其运动状态会发生变化。
【解答】解:以C为研究对象,C做匀速直线运动,水平方向受到拉力F与A对C的静摩擦力是一对平衡力,大小相等,由于C对A的静摩擦力和A对C的摩擦力是一对相互作用力,其大小相等;以A为研究对象,A做匀速直线运动,水平方向受到桌面对A的摩擦力和C对A的静摩擦力是一对平衡力,其大小相等,所以桌面对A的摩擦力等于等于A对C的摩擦力都等于F;
在其他条件不变的情况下取走B,A对桌面的压力变小,则桌面对A摩擦力变小,以AC整体为研究对象,桌面对AC整体的摩擦力小于拉力F,故AC将做加速运动,即A将做加速运动。
故答案为:等于;加速。
【点评】本题涉及多个物体平衡,关键要灵活选择研究对象,整体法与隔离法可交叉使用。
22.【答案】水平向左;0。
【分析】(1)摩擦力产生的条件:两个物体相互接触并相互挤压存在压力,接触面粗糙,有相对运动运动或相对运动趋势;
(2)摩擦力的方向与相对运动的方向相反。
【解答】解:(1)小金用20N的水平推力把图甲中纸箱匀速推往桌面中央,故纸箱会受到桌子对它水平向左的摩擦力,由根据力的作用是相互的,故桌子受到纸箱对它的水平向右的摩擦力,由于桌子始终保持静止,根据二力平衡,故地面对桌子的摩擦力应水平向左;
(2)小金用120N的水平推力将桌子沿水平方向匀速推动,由于图乙中纸箱在桌面上没有发生滑动,也没有相对运动趋势,不受到摩擦力的作用,故摩擦力大小为0。
故答案为:水平向左;0。
【点评】本题考查摩擦力产生的条件、力的作用是相互的,二力平衡,看似很简单的题目,涉及力的知识较多。
23.【答案】3;水平向右。
【分析】静止的物体受力平衡,根据二力平衡条件分析摩擦力;
整体受力分析,根据二力平衡和摩擦力产生的条件得出地面施加的摩擦力方向。
【解答】解:如图所示,质量相等的物块A、B叠放在水平地面上,物块A受到一个水平向右的力F1=3牛的作用,物体B受到一个水平向左的力F2=8牛的作用,A、B相对于地面保持静止状态,A受力平衡,则向右的推力与B给A的摩擦力平衡,摩擦力大小为3N,方向向左。
整体静止受力平衡,向右的推力、地面的摩擦力与向左的推力平衡,向左推力大于向右的推力,物体由向左运动的趋势,则地面摩擦力向右。
故答案为:3;水平向右。
【点评】本题考查摩擦力的方向与大小以及二力平衡条件的应用,属于中档题。
24.【答案】见试题解答内容
【分析】利用二力平衡的知识,求出摩擦力,摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,而与推力无关。
【解答】解:
(1)甲图中推力在B上,以AB为研究对象,AB做匀速直线运动,所以其受到的推力F1与摩擦力平衡,以B为研究对象,相对于A处于静止状态,所以其受到的推力F1与摩擦力平衡,B物块所受的摩擦力为30N;
(2)若将F2=50N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,乙图中推力作用在A上,此时接触面的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,所以A所受的摩擦力仍为30N。
故答案为:30;30。
【点评】本题主要考查摩擦力大小的影响因素,影响因素不变,摩擦力的大小也不变,但是注意摩擦力不能直接测量,都是根据平衡力的知识间接得出。
25.【答案】(1)2.2;(2)>。
【分析】(1)根据弹簧测力计的分度值读出弹簧测力计的示数;
(2)物体静止或做匀速直线运动时,物体处于平衡状态,物体受到平衡力的作用。
【解答】解:
(1)由图知弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为2.2N;
(2)图中木块处于静止状态,受到水平向左弹簧测力计B的拉力和水平向右的摩擦力,大小相等,由于物体间力的作用是相互的,所以木板受到木块水平向左的摩擦力,大小等于弹簧测力计B的拉力;
长木板在水平方向受到弹簧测力计A水平向右的拉力、水平地面对木板向左的摩擦力和木块对木板向左的摩擦力的作用,木块处于静止状态,由于这两个摩擦力的方向都是水平向左,所以弹簧测力计A向左的拉力大于弹簧测力计B的示数。
故答案为:(1)2.2;(2)>。
【点评】本题主要是考查学生的实验分析能力,要学会用控制变量法,明确变量和不变量是解题的关键。
26.【答案】(1)判断运动状态;(2)2。
【分析】(1)根据图像坐标分析解答;
(2)物体匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力平衡,滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,与速度无关。
【解答】解:(1)分析了图3,横坐标是时间,纵坐标是速度,描述了物体的运动状态变化过程,因而属于第二步的判断运动状态;
(2)6~8s时,物体做匀速直线运动,受力平衡,拉力与滑动摩擦力大小相等,拉力为2N,则滑动摩擦力为2N,第8~10秒,物体做减速运动,但压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为2N。
故答案为:(1)判断运动状态;(2)2。
【点评】本题考查二力平衡的条件的应用与滑动摩擦力的有关因素,属于中档题。
27.【答案】(1)3;不变;(2)向右。
【分析】(1)木块B静止时处于平衡状态,此时木块B受到的拉力和摩擦力时一对平衡力,大小相等;摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关;
(2)撤去水平拉力F后,当木板A和木块B都静止时,木板A和木块B在水平方向上都受到平衡力的作用,据此分析。
【解答】解:(1)木块B静止时处于平衡状态,此时木块B受到的拉力和摩擦力时一对平衡力,大小相等,所以f=F=3N;
将拉力F增大一倍,木板的运动速度变快,但木块B对木板A的压力大小和接触面粗糙程度都不变,所以木块B受到的摩擦力不变;
(2)撤去水平拉力F后,当木板A和木块B都静止时,木板A和木块B在水平方向上都受到平衡力的作用,此时,木块B受到木板A的摩擦力与测力计对木块B的拉力是一对平衡力,其大小相等,方向相反,木板A受到木块B的摩擦力与木板A受到地面施加的摩擦力是一对平衡力,其大小相等,方向相反,而测力计对木块B的拉力方向水平向左,所以木块B受到木板A的摩擦力的方向水平向右,则木板A受到木块B的摩擦力的方向水平向左,木板A受到地面施加的摩擦力方向水平向右。
故答案为:(1)3;不变;(2)向右。
【点评】本题考查了摩擦力的方向、影响滑动摩擦力大小因素的应用,难度不大,熟练应用平衡条件、知道影响滑动摩擦力大小的因素是正确解题的关键。
28.【答案】(1)F>G;(2)返回舱在t3到t4这段时间内通过的路程;(3)力的作用是相互的,发动机点火后向下喷出燃气,燃气对反推发动机有向上的反作用力,力可以改变物体的运动状态。
【分析】(1)由图得出返回舱的运动状态,然后根据力与运动的关系得出降落伞对返回舱的拉力F与返回舱受到的重力G的大小关系。
(2)明确图象横轴和纵轴表示的物理量,然后分析图中阴影部分面积表示的物理量。
(3)根据力作用的相互性、力的作用效果分析解答。
【解答】解:(1)由图可知,返回舱在CD阶段做减速运动,则根据力与运动的关系可得降落伞对返回舱的拉力F与返回舱受到的重力G的大小关系:F>G。
(2)图象中横轴表示时间,纵轴表示速度,由图象可知返回舱在DE段做匀速直线运动,根据s=vt可知图中阴影部分面积表示返回舱在t3到t4这段时间内通过的路程。
(3)力的作用是相互的,发动机在E点时点火后向下喷出燃气,燃气对反推发动机有向上的反作用力,而力可以改变物体的运动状态,所以能对返回舱起减速作用。
故答案为:(1)F>G;(2)返回舱在t3到t4这段时间内通过的路程;(3)力的作用是相互的,发动机点火后向下喷出燃气,燃气对反推发动机有向上的反作用力,力可以改变物体的运动状态。
【点评】此题考查力与运动的关系、速度计算公式的应用、力作用的相互性、力的作用效果等,读懂图象是关键。
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【中考主线·名师攻略】中考科学二轮题型解读与强化训练
专题01 在解决运动和力关系上受力分析的应用
结合实际生活:以生活中的常见现象或科技应用为背景,如电梯升降、汽车行驶、航天器发射等,让学生对实际物体进行受力分析,体现物理知识与生活实际的紧密联系。
注重能力考查:重点考查学生的分析能力、逻辑思维能力和综合应用能力。要求学生能从复杂情境中提取有用信息,对物体正确受力分析,并运用力与运动的关系知识解决问题。
多知识点综合:常与压强、浮力、功和功率等其他力学知识,以及电学、热学等知识综合考查,形成综合性较强的题目,考查学生对知识的整体掌握和运用能力。
常考题型:摩擦力的大小、摩擦力的方向、平衡力与相互作用力的辨别、二力平衡条件的应用、力与运动的关系。
本册资料习题均选自:中考真题、最新模拟题、联考题、名校模拟题等...
1、明确研究对象
首先要确定对哪个物体或物体系统进行受力分析。这个对象可以是单个物体,如一个在斜面上滑动的木块;也可以是多个物体组成的系统,比如叠放在一起的两个物块。
在复杂的场景中,比如多个物体相互作用的情况,准确选取研究对象是解题的关键,它直接决定了后续分析的准确性和简便性。
2、分析物体的运动状态
观察并判断物体是处于静止、匀速直线运动还是变速运动状态。
若物体处于静止或匀速直线运动状态,根据牛顿第一定律可知,物体所受合力为零。例如,汽车加速启动时,合力方向与运动方向相同;汽车刹车时,合力方向与运动方向相反。
3、按顺序进行受力分析
①重力:重力是地球对物体的吸引力,方向总是竖直向下。大小可根据公式G=mg计算,其中m是物体的质量,g一般取9.8N/kg或10N/kg。
②弹力:包括压力、支持力、拉力等。判断弹力的有无,可根据物体是否与其他物体接触且发生弹性形变来确定。弹力的方向总是垂直于接触面指向受力物体。
③摩擦力:判断摩擦力首先要确定是静摩擦力还是滑动摩擦力。静摩擦力是当物体有相对运动趋势但未发生相对运动时产生的,其大小根据物体的受力平衡情况来确定,方向与物体相对运动趋势的方向相反。滑动摩擦力是物体发生相对滑动时产生的,方向与物体相对运动的方向相反。
④其他力:根据具体题目情境,看是否存在空气阻力等其他力。比如物体在空气中高速运动时,要考虑空气阻力,其大小一般与物体的运动速度、形状等因素有关,方向与物体运动方向相反。
01 受力分析中存在的问题
1、研究对象不明确,分析错误
学生在进行力学学习中,往往把施力对象和受力对象相混淆。原因在于学习时,老师在课堂教学中会总结成“一个物体既是施力对象,同时还是受力对象”。这一总结并无差错,但往往会让学生在进行物体受力分析时产生较大困惑。
例如:静止于水平面的一个物体A,请作出其受力情况(如图):
2、受力方向判断不准确,分析错误:
①重力:始终竖直向下;
②压力:垂直于受力面,且指向受力面;
③浮力:始终竖直向上;
④摩擦力:与物体相对运动或相对运动的趋势方向相反。
3、主观臆断受力,分析错误
例如:物体A沿着某个斜面往下滑动,请作出其滑动中的受力情况(如图):
4、分析步骤不当,分析错误
对于初中学生而言,虽然对重力、弹力、摩擦力等力的概念和内容有较好掌握,但在进行物体受力分析时,总会无从下手,不知道先分析哪个力,再分析哪个力,缺乏条理性,如此就会导致少一些受力或多出受力。
例题展示
1.【答案】B
【分析】先判断小车滑到乙处时受到哪些力的作用,然后根据力的示意图的画法作出解答,需要注意的是相等的力,线段的长度必须相等。
【解答】解:小车滑到乙处时,在竖直方向上受到重力和地面的支持力,二力是一对平衡力,平衡力的大小相等、方向相反;此时小车还受到了地面施加的摩擦力,方向水平向左,但小车没有受到水平力F1,故B正确,ACD错误;
故选:B。
【点评】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
2.【答案】A
【分析】静止和匀速直线运动的物体受力平衡,根据影响静摩擦力和滑动摩擦力的有关因素分析。
【解答】解:如图,物体甲在压力F1的作用下静止在竖直墙面上,受力平衡,摩擦力等于物体甲的重力,当压力F1增大,仍静止,摩擦力仍等于物体重力,重力不变,摩擦力不变;物体乙在拉力F2的作用下在水平面上做匀速直线运动,受力平衡,摩擦力等于推力F2,若力F2增大,由于滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,两者都不变,则滑动摩擦力不变,则两物体受到的摩擦力大小会都不变。故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题比较静摩擦力和滑动摩擦的有关因素,属于中档题。
3.【答案】A
【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫做惯性;
(2)摩擦力方向与相对运动方向相反或相对运动趋势相反;
(3)二力平衡的条件是同体、等值、共线、反向;
(4)静止时受力平衡,据此分析。
【解答】解:A、将一根长筷子插入苹果中,然后将筷子提起,竖直悬在空中,用锤子不断轻敲筷子上端,筷子受力而向下运动,苹果具有惯性保持静止,苹果相对于筷子向上运动了,发现苹果不断的往上爬升。说明苹果具有惯性,故A正确;
B、手提筷子,有向上运动的趋势,故受到的摩擦力向下,故B错误;
C、敲击时,锤子对筷子的力与筷子对锤子的力作用在不同物体上,不是平衡力,故C错误;
D、静止时,受力平衡,苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查力与运动的关系、摩擦力的方向、惯性等,属于中档题。
4.【答案】D
【分析】相互接触的两物体间有相对运动或者相对运动趋势时,会在接触面上产生阻碍物体相对运动或者相对运动趋势的力,这种力叫摩擦力。摩擦力与相对运动方向或相对运动趋势相反。
【解答】解:将物体M置于斜面上,受到一个沿斜面向上的拉力F后,处于静止状态,且具有向下滑动的趋势,物体M受到的摩擦力是沿斜面向上,与F方向相同,两者之和等于重力沿斜面向下的分力,因而无法比较两者的大小关系。
故选:D。
【点评】本题考查摩擦力的方向,属于中档题。
5.【答案】BC
【分析】(1)橘子漂浮在水中,橘子的密度小于水的密度;
(2)香蕉在水和盐水中都沉底,由于水的密度小于盐水的密度,根据阿基米德原理可以判断浮力大小关系;
(3)橘子漂浮在盐水中,浮力等于重力,是一对平衡力;
(4)根据水和盐水的体积相同,盐水的密度大于水的密度,则根据公式G=mg=ρVg可得出盐水的重力大于水的重力,甲、乙两容器对水平桌面的压力等于容器、容器内液体和物体的重力之和,可以比较出甲、乙对桌面的压力大小关系。
【解答】解:A、甲图中橘子漂浮在水中,橘子的密度小于水的密度,故A错误;
B、由甲图和乙图可知,香蕉浸没,V排=V物,由于水的密度小于盐水的密度,根据F浮=ρ液gV排可得香蕉在水中所受浮力小于在盐水中所受浮力,故B错误;
C、橘子漂浮在盐水中,浮力等于重力,橘子受到的浮力与重力是一对平衡力,故C正确;
D、由于水和盐水的体积相同,盐水的密度大于水的密度,则由G=mg=ρVg可得,盐水的重力大于水的重力,
由于甲、乙两容器对水平桌面的压力等于容器、容器内液体和物体的重力之和,
甲容器对水平桌面的压力:F甲=G容+G水+G香+G橘,
乙容器对水平桌面的压力:F乙=G容+G盐水+G香+G橘,
所以F甲<F乙,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查浮沉条件的应用,属于中档题。
举一反三
6.【答案】(1)1.2;
(2)A的密度为2×103kg/m3;
(3)B对桌面的压力为25N。
【分析】(1)由图乙可知物体A的重力,利用G=mg的变形公式计算出物体A的质量;
(2)由图乙可知,当力传感器让A逐渐下降18cm后,力传感器示数不再发生变化,说明A完全浸没在水中,根据称重法求出A受到的浮力,利用阿基米德原理求出A的体积,根据密度公式求出A的密度大小;
(3)由图乙可知,当力传感器让A从5cm下降8cm时,溢水杯中水面刚好上升到溢水杯的溢水口;当力传感器让A从8cm下降18cm时,溢水杯中有部分水溢出,溢出水的体积等于A排开水的体积,根据密度公式结合G=mg求出溢出水的重力,据此求出剩余水的重力;当A浸没水中一定深度后,剪断细线使A沉在B的底部,若此过程中无水溢出,此时B对桌面的压力等于剩余水的重力、A的重力和容器的重力之和。
【解答】解:(1)由图乙可知,物体A浸入水中之前,细线拉力大小即为物体A的重力,所以GA=12N,
由G=mg可知,物体A的质量:mA1.2kg;
(2)由图乙可知,当力传感器让A逐渐下降18cm后,力传感器示数不再发生变化,说明A完全浸没在水中,此时力传感器示数为6N,则A受到的浮力为F浮=12N﹣6N=6N,根据阿基米德原理可知,
VA=V排6×10﹣4m3,
则A的密度为:
ρA2×103kg/m3;
(3)由图乙可知,当力传感器让A从5cm下降8cm时,溢水杯中水面刚好上升到溢水杯的溢水口;当力传感器让A从8cm下降18cm时,溢水杯中有部分水溢出,溢出水的体积等于A排开水的体积,即V溢=V排=SA(h3﹣h2)=40cm2×(18cm﹣8cm)=400cm3,
溢出水的重力为:
G溢=ρ水gV溢=1.0×103kg/m3×10N/kg×400×10﹣6m3=4N,
剩余水的重力为:
G剩=G水﹣G溢=16N﹣4N=12N;
当A浸没水中一定深度后,剪断细线使A沉在B的底部,若此过程中无水溢出,此时B对桌面的压力等于剩余水的重力、A的重力和容器的重力之和,
即F压=G剩+GA+G容=12N+12N+1N=25N。
答:(1)1.2;
(2)A的密度为2×103kg/m3;
(3)B对桌面的压力为25N。
【点评】本题考查重力公式、密度公式、阿基米德原理、浮沉条件和压力的计算,能从图乙中获取相关有用信息是解题的关键,题目难度较大。
7.【答案】C
【分析】(1)根据拉力F为10N时,判断木板受到的拉力,判断木板受到的摩擦力,判断木块受到的摩擦力,木块相对竖直的墙面处于静止状态,判断弹簧测力计示数。
(2)当拉力增大到20N,判断木板的受力情况,判断木板的运动情况,判断木块的受力情况,判断弹簧测力计的示数,判断木块的运动情况。
【解答】解:当拉力F为10牛时,由于使用动滑轮拉动木板,所以木板受到的拉力是20N,木板进行匀速直线运动,木板受到的摩擦力是20N,地面是光滑的,所以木板受到20N的摩擦力是木块施加的,由于物体间力的作用是相互的,所以木块受到木板的摩擦力是10N,木块相对竖直的墙面是静止的,所以弹簧测力计示数是20N.
当拉力F为20牛时,木板受到向右的拉力变为40N,木块对木板的压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力保持20N不变,所以木板向右进行加速运动。木块受到的摩擦力不变。木块相对竖直墙面处于静止状态,弹簧测力计示数保持20N不变。故C错误,ABD正确。
故选:C。
【点评】拉动木板,而不拉动木块,这是探究滑动摩擦力的最佳方法,不用控制木板进行匀速直线运动。
8.【答案】B
【分析】(1)要根据产生摩擦力的条件去分析摩擦力,两物体间没有发生相对运动(或没有相对运动趋势)时不会产生摩擦力。
(2)摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反。
【解答】解:甲传送带上的行李随传送带一起匀速运动的过程中,行李与传送带之间相对静止,没有相对运动的趋势,因此不受摩擦力的作用,甲传送带上的行李所受的摩擦力等于零;
乙传送带上的行李随传送带一起匀速运动的过程中,行李与传送带之间相对静止,但行李有向下运动的趋势,则行李在运动中受到的摩擦力方向沿传送带向上。
故选:B。
【点评】本题考查摩擦力的产生条件,以及摩擦力的方向判断;抓住条件之一发生相对运动或有相对运动趋势,以及平衡力的知识可解决此题。
9.【答案】C
【分析】(1)根据阿基米德原理分析潜水器受到浮力的变化情况;
(2)根据密度公式可知使用金属钛对泰坦号质量的影响;
(3)潜水器通过改变自身重力来实现浮沉;
(4)舱体瞬间向内塌陷,是因为受到外界向内的力的作用。
【解答】解:A、潜水器水下下潜过程中排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,潜水器受到的浮力不变,故A错误;
B、根据题意可知,金属钛的密度是铁的密度的一半,潜水器的体积相同,根据ρ可知,使用金属钛可以减小结构的质量,故B错误;
C、依靠释放“压仓物”可以减小潜水器的总重力,当潜水器受到的重力小于受到的浮力时,潜水器会上浮,故C正确;
D、灾难发生时,舱体瞬间向内塌陷,遭遇“内爆”,这是由于舱外压力过大导致的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查阿基米德原理、密度公式以及物体浮沉条件的应用,是一道综合题,难度不大。
10.【答案】A
【分析】(1)首先根据题目中给出的条件判断,判断实心物体A、B的体积关系,又知实心物体A、B由同种材料制作,利用密度公式判断其质量关系,再利用重力公式判断其重力关系;根据物体浮沉条件判定浮力的大小关系;
(2)根据物体浮沉条件,结合图示判断两种液体的密度关系;
(3)已知两种液体的密度关系,又知深度关系,根据p=ρ液gh判断两容器底部所受液体压强关系。
(4)根据m=ρV可知两液体的质量的大小关系,根据G=mg可知两液体的重力的大小关系,因容器对桌面的压力等于容器、液体和物体的重力之和,据此得出两杯对桌面的压力大的大小关系,由压强公式判断出甲杯和乙杯对桌面压强的关系。
【解答】解:
A.根据题意可知,甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,将实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和,由图可知,A处于漂浮状态,A排开液体的体积小于物体的体积,B处于悬浮状态,B排开液体的体积等于物体的体积,所以A的体积大于B的体积,实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,根据m=ρV得到A的质量大于B的质量,根据G=mg可知,A的重力大于B的重力;
由图可知,A处于漂浮状态,A受到的浮力等于其重力,A的密度小于甲液体的密度;B处于悬浮状态,B受到的浮力等于其重力,B的密度等于乙液体的密度;因为A的重力大于B的重力,所以A受的浮力大于B受到的浮力,故A正确;
B、由图可知,A漂浮在甲液体中,A的密度小于甲液体的密度;B悬浮在乙液体中,B的密度等于乙液体的密度,由于实心物体A、B由同种材料制作,则A、B的密度相等,所以,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,故B错误;
C、由于甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,静止时两容器中的液面保持相平,根据p=ρ液gh可知,甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部所受液体压强,故C错误;
D、由题可知甲杯中液体的体积等于乙杯中液体的体积,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,由m=ρV可知甲杯中液体的质量大于乙杯中液体的质量,根据G=mg可知,甲杯中液体的重力大于乙杯中液体的重力,A的重力大于B的重力,甲杯和乙杯对水平桌面的压力等于液体、物体和杯子的总重力,两个杯子是相同的,重力相同,所以甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力,两个杯子的底面积相等,由p可知甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查物体浮沉条件,密度、质量的应用,涉及到的知识点较多,综合性很强,关键是知道容器对桌面的压力等于容器、液体和排开液体的重力之和,属于难题。
02 受力分析的常用方法
1、整体法和隔离法
①整体法:将相对静止的物体作为一个整体来分析。
②隔离法:将研究对象与周围物体分隔开来分析。
整体法 隔离法
概 念 将几个物体作为一个整体来分析的方法 将研究对象与周围物体分隔开的方法
选 用 原 则 研究系统外的物体对系统整体的作用力 研究系统内物体之间的相互作用力
注 意 问 题 分析整体周围其他物体对整体的作用, 而不画整体内部物体间的相互作用。 分析它受到周围其他物体对它的作用力
例1:给A物体向右10N的力:
(1)A和地面之间有摩擦力吗?大小多少?方向?(整体法)有,大小为F,方向向右。
(2)A和B之间有摩擦力吗?大小多少?方向? (隔离法)没有,AB相对静止。
(例1图) (例2图)
例2:给B物体向右10N的力:
(1)A和地面之间有摩擦力吗?大小多少?方向?(整体法)有,大小为F,方向向右。
(2)A和B之间有摩擦力吗?大小多少?方向?(隔离法)有,大小为F,方向向右。
2、假设法
在未知某力是否存在时,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再就该力存在与不存在对物体运动状态所产生影响来判断该力是否存在。一般用来判断弹力和静摩擦力的有无。
3、结合物体的运动状态(如平衡状态)和力的作用的相互性进行分析。
例题展示
11.【答案】C
【分析】(1)物体相当于参照物位置不变,是静止的;
(2)根据整体受力平衡分析;
(3)根据相互作用力大小相等的原理判断;
(4)匀速直线运动的物体受力平衡。
【解答】解:A.根据题意可知,甲相对乙的位置保持不变,因此甲是静止的,故A正确;
B.乙相对地面水平向左运动,整体受力平衡,向左的拉力与地面的摩擦力平衡,即乙受到地面的摩擦力水平向右,故B正确;
C.乙对甲的支持力和甲对乙的压力为一对相互作用力,即二者大小相等,故C错误;
D.甲匀速直线运动,受力平衡,竖直方向受到向上的支持力和重力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查平衡力与相互作用力以及运动的相对性,属于中档题。
12.【答案】D
【分析】以a为研究对象,根据平衡条件求出b对a的静摩擦力大小。以ab整体为研究对象,求解c对b的静摩擦力大小。以三个物体整体为研究对象,根据平衡条件求解桌面对c的静摩擦力大小。
【解答】解:以a为研究对象,物体a静止,根据力的平衡条件可知:b对a的静摩擦力大小f1=0,否则a在水平方向所受的合力不为零,不能保持静止状态。
以ab整体为研究对象,物体ab静止,处于平衡状态,根据力的平衡条件可知:f2=Fb=3N,静摩擦力的方向水平向右。
再以abc三个物体的整体为研究对象,物体abc静止,根据力的平衡条件可知:f3=Fc﹣Fb=10N﹣3N=7N,静摩擦力的方向水平向左。
所以f1=0,f2=3N,f3=7N。
故选:D。
【点评】本题是三个物体的平衡问题,物体较多,研究对象要灵活选择,也可以就采用隔离法研究。
13.【答案】C
【分析】利用二力平衡分析摩擦力的大小关系;摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关;摩擦力产生的条件:两物体相互接触、有压力、接触面粗糙、发生相对运动或相对运动趋势。
【解答】解:AB、甲、乙两图中的A、B整体向右做匀速直线运动,水平方向上受到的推力等于摩擦力;两图中压力大小相同、接触面的粗糙程度相同,受到的滑动摩擦力大小相同,所以推力相同,即:F1=F2、f1=f2,故AB错误;
C、甲图中物体B相当于A没有发生相对滑动,也没有发生相对滑动的趋势,所以B未受到A的摩擦力,故C正确;
D、B向右做匀速直线运动,水平方向上受到的滑动摩擦力与A对B的推力相同,由于接触面的粗糙程度不变,B对桌面的压力小于AB整体对桌面的压力,所以A对B的推力小于F2,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了根据二力平衡条件求摩擦力的大小、滑动摩擦力大小的影响因素,利用好二力平衡的条件是解题的关键。
14.【答案】C
【分析】(1)(2)把A、B两物体作为一个整体,该整体在两液体中都处于漂浮状态,根据漂浮条件可知所受浮力的大小关系;结合题意和图示判断V排的关系,根据F浮=ρ液gV排可比较两种液体的密度关系;
知道两种液体的密度关系,且两杯中液面恰好相平,根据p=ρgh分析液体对杯底的压强关系;
(3)根据漂浮条件、浮力产生的原因分析液体对物体下表面的压力的大小关系;
(4)先比较两种液体的体积关系和重力关系,再根据”烧杯对水平桌面的压力等于烧杯、物体和液体的总重力“进行分析。
【解答】解:A、把A、B两物体作为一个整体,由图知,该整体在两液体中都处于漂浮状态,由漂浮条件可知F浮=GA+GB,所以该整体在两液体中受到的浮力相等,则甲图中B受到的浮力等于乙液体中A受到的浮力,故A错误;
B、由图知V排甲=VB,V排乙=VA,且VA<VB,
所以V排甲>V排乙;
因整体在两液体中受到的浮力相等,且排开甲液体的体积较大,所以,由F浮=ρ液gV排可知,两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,
由题意可知两液体的深度h相同,且ρ甲<ρ乙,由p=ρgh可知,甲液体对杯底的压强小于乙液体对杯底的压强,故B错误;
C、因整体受到的浮力相等(即甲液体中B物体受到的浮力等于乙液体中A物体受到的浮力),且两物体上表面没有受到液体的压力,
所以,由浮力产生的原因可知,甲液体中B物体与乙液体中A物体的下表面受到的液体压力相等,故C正确;
D、两烧杯中液面恰好相平且烧杯相同,则液体与物块排开液体的体积之和相同,但V排甲>V排乙,所以甲液体的体积较小,又知ρ甲<ρ乙,则根据G液=m液g=ρ液gV液可知,甲液体的重力较小;
烧杯对水平桌面的压力F=G杯+GA+GB+G液,因两烧杯相同、其重力相同,且A、B两物体的重力不变,甲液体的重力较小,所以,装甲液体的烧杯对水平桌面的压力较小,故D错误。
故选:C。
【点评】本题综合考查了阿基米德原理、漂浮条件、液体压强公式和压强定义式的综合应用,涉及的知识点多,难度较大。
举一反三
15.【答案】B
【分析】物体受到滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度及物体间的压力有关;在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,则物体受到的滑动摩擦力越大;根据二力平衡条件分析推力的大小。
【解答】解:
滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关;
A、甲、丙两图中,接触面的粗糙程度相同、物体的质量不同,且mP<mQ+mp,则由F=G=mg可知,丙图中物体对接触面的压力较大,所以物体受到摩擦力的关系为f甲<f丙,因物体在水平面上做匀速直线运动,则推力等于摩擦力,所以F1<F3,故A错误;
BD、丙、丁两图中,压力大小和接触面的粗糙程度均不变,改变了接触面积的大小,但摩擦力大小不变,且物体做匀速直线运动,所以推力大小不变,即F3=F4,故B正确,D错误;
C、甲、乙、丙图中,接触面的粗糙程度相同、物体的质量不同,且mP+Q=mQ+mp,则由F=G=mg可知,P、Q分别对地面的压力之和要等于P和Q一起对地面的压力,所以物体受到摩擦力的关系为f甲+f乙=f丙,因物体在水平面上做匀速直线运动,则推力等于摩擦力,所以F1+F2=F3,故C错误。
故选:B。
【点评】此题考查了二力平衡条件和影响摩擦力大小的因素,需要知道:滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关。
16.【答案】B
【分析】(1)根据甲、乙相对静止前乙的运动状态分析;
(2)甲、乙相对静止时,根据甲乙的运动状态判定甲是否受到摩擦力;
(3)任何物体都有惯性,惯性是一种性质;
(4)物体间力的作用是相互的;二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、同一直线、同一物体。
【解答】解:
A、甲、乙相对静止前,小木块甲相对木板乙是向右滑动的,则甲受到乙水平向左的摩擦力的作用,故A错误;
B、甲、乙相对静止时,甲和乙一起向右运动,甲和乙之间没有发生相对滑动的趋势,所以甲不受摩擦力,故B正确;
C、乙碰到丙后,甲因为具有惯性会继续向右运动,惯性是一种性质,不是作用,故C错误;
D、乙静止后,甲由于惯性会继续水平向右运动,则甲受到乙水平向左的摩擦力的作用;由于水平面与乙之间是光滑的,所以水平面与乙之间没有摩擦力;由于物体间力的作用是相互的,则乙受到甲水平向右的摩擦力的作用,这两个摩擦力没有作用在同一个物体上,不是平衡力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了惯性、摩擦力的方向、平衡力的判定,难度不大,都是基础知识,要熟记。
17.【答案】B
【分析】在分析时,分别以整体法、A、B隔离为研究对象进行分析,且物体处于匀速直线运动状态时,受平衡力的作用。
【解答】解:A、甲图中以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,且f=F,又由于力的作用是相互的,所以B物体受到A物体对它的摩擦力为F,乙图中,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,B物体受到A物体对它的摩擦力为零,故A错误;
B、以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦力和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,所以两种情况下B物体受到地面对它的摩擦力均为F,故B正确;
CD、甲图中,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,根据二力平衡条件可知f=F,即A物体受到B物体对它的摩擦力大小为F;乙图中A物体与B相对静止,A物体在水平方向没有力的作用,A物体受到B物体对它的摩擦力大小为为零;故C、D错误;
故选:B。
【点评】此题考查了摩擦力大小的判定,将甲、乙两图相互对比,关键是能够对整体和部分进行受力分析,根据平衡力的知识进行判断,对学生来说应属于难题。
03 平衡力与相互作用力的比较
异同 一对平衡力 相互作用力
相同点 大小相等 大小相等
方向相反 方向相反
在同一条直线上 在同一条直线上
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
例题展示
18.【答案】A
【分析】相互作用力的方向相反、大小相等,作用在两个不同的物体上。
【解答】解:图中测力计A正挂,而测力计B倒挂,已知测力计A的示数为3.0N,说明测力计B对测力计A的拉力为3.0N,因为测力计B对测力计A的拉力和测力计A对测力计B的拉力是一对相互作用力,大小相等,所以此时测力计A对B的拉力大小也为3.0N。
故选:A。
【点评】本题考查了相互的作用力,属于基础题,注意测力计B倒挂时由于弹簧受重力会使得指针在0刻度线以下,此时测力计B的示数并不能反映两测力计间的拉力大小。
19.【答案】A
【分析】(1)物体处于平衡状态,此时所受的力是平衡力;
(2)拔河比赛时,人在水平方向上受到绳子的拉力与地面对他的摩擦力,因为两队之间拉力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等,所以谁受到地面的摩擦力大,谁就会获胜。通过增加接触面的粗糙程度、增大压力两个途径可以来增大与地面之间的摩擦。
【解答】解:据图1可知,此时弹簧处于静止,故弹簧受到向左的拉力和向右的拉力相等,即都是100N,故此时弹簧测力计的示数是100N;
对图2可知,由于两人仍用100牛顿的拉力拉绳,故绳子上的拉力始终是100N,故此时弹簧秤的读数为100N,但是由于的左侧人踩在滑板上,即地面对他的摩擦力小于绳子对他的力,故会向右运动,但弹簧测力计的示数仍为100N,则乙与地面间的摩擦力为100N,
综上所述,A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】拔河比赛的胜负取决于脚和地面之间的摩擦力,拔河比赛双方的拉力是相互作用力,大小相等。同时还应知道增加接触面的粗糙程度、增大压力可以增大摩擦力。
20.【答案】B
【分析】A.铁片受到重力,方向竖直向下;磁铁对铁片有吸引力,方向竖直向上;同时因为铁片与磁铁相互挤压,磁铁对铁片还有一个向下的弹力,据此分析;
B.铁片受到重力,方向竖直向下;磁铁对铁片有吸引力,方向竖直向上;同时因为铁片与磁铁相互挤压,磁铁对铁片还有一个向下的弹力,据此分析;
C.磁铁受重力、绳的拉力、铁片的吸引力和向上的弹力这四个力的相互作用,据此分析;
D.磁铁受重力、绳的拉力、铁片的吸引力和向上的弹力这四个力的相互作用,据此分析。
【解答】解:A.铁片受到重力,方向竖直向下;磁铁对铁片有吸引力,方向竖直向上;同时因为铁片与磁铁相互挤压,磁铁对铁片还有一个向下的弹力,所以铁片受三个力作用,A错误;B.如上述分析,铁片受重力、磁铁的吸引力和向下的弹力这三个力的相互作用,B正确;C.磁铁受到竖直向下的重力;天花板通过绳子对磁铁有竖直向上的拉力;铁片对磁铁有竖直向下的吸引力;铁片与磁铁相互挤压,铁片对磁铁还有一个向上的弹力,所以磁铁受四个力作用,C错误;D.由前面对于磁铁受力的分析可知,磁铁受重力、绳的拉力、铁片的吸引力和向上的弹力这四个力,D错误。故选:B。
【点评】区分平衡力和相互作用力,并能根据物体的状态判断受力,这是解答本题的关键。
21.【答案】A
【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A、人受到的重力与单杠对人的拉力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故A正确;
B、人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故B错误;
C、人受到的重力与人对单杠的拉力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故C错误;
D、人受到的重力与人对地球的吸引力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查平衡力知识,注重了物理和生活的联系,考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力,属于中考热点题型。
举一反三
22.【答案】D
【分析】(1)物体间力的作用是相互的,一对相互作用力的大小相等。
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性。
(3)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上。
(4)根据牛顿第一定律,一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。对于正在运动的物体,所受的外力如果同时消失,物体将保持外力消失瞬间的速度和方向运动下去,即做匀速直线运动。
【解答】解:A、用钎子用力杵冰面,冰车能加速向前滑行是由于铁钎子给冰面的力与冰面给铁钎子的力是一对相互作用力,大小相同,故A错误;
B、小科停止用力后,冰车能继续向前滑行是因为冰车具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性不是力,故B错误;
C、扔掉铁钎子,冰车在滑行的过程中,冰车受到阻力和地面对冰车的支持力互相垂直,所以不是一对平衡力,故C错误;
D.停止用力后,若一切物体的外力都消失,则冰车对冰面的压力、冰面对冰车的支持力消失,冰面对冰车的摩擦力消失,即冰车不受力的作用,根据牛顿第一定律可知,小明和冰车一起向前做匀速直线运动,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了相互作用力的特点和平衡力的辨别、惯性、力与运动关系,涉及到的知识点较多,有一定的难度。
23.【答案】C
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(2)铁块以速度v竖直向上做匀速直线运动时,受到竖直向上的拉力和竖直向下重力、磁性平板对铁块的摩擦力作用处于平衡状态;
(3)滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力的大小有关;
(4)物体做匀速直线运动时处于平衡状态。
【解答】解:
A.磁性平板对铁块的吸引力作用在铁块上,铁块对磁性平板的吸引力作用在平板上,二力作用在两个物体上,是一对相互作用力,故A错误;
B.铁块竖直方向受到竖直向上的拉力和竖直向下重力、磁性平板对铁块的摩擦力作用处于平衡状态,则拉力F和磁性平板对铁块的摩擦力大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
C.滑动摩擦力的大小与压力的大小有关,若铁块所受的吸引力突然消失,则它受到的摩擦力也消失,故C正确;
D.铁块竖直向上做匀速直线运动时,接触面的粗糙程度和铁块与磁性平板之间的引力即压力不变,受到的摩擦力不变,铁块受到的重力也不变,所以若铁块以速度2v竖直向上做匀速直线运动,则拉力F将不变,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了平衡力的辨别和影响滑动摩擦力大小因素的应用等,要注意二力平衡和相互作用力的区别:是否作用在同一个物体上。
24.【答案】D
【分析】地面在A点和B点对人的支持力只能向上,根据杠杆平衡条件分析。
【解答】解:人后仰平衡且静止时,双脚的着地点可看作A点和B点,两个点都受到地面支持力,地面在A点和B点对人的支持力只能向上,表演者受到重力的作用线一定经过A点和B点之间,否则表演者受力不平衡会摔倒。
故选:D。
【点评】本题考查力与运动,要理解杠杆的平衡条件的应用等知识。
04 力的合成
1、定义:作用在质点上的几个力共同作用时产生效果如果与某一个力F的效果相同,那么这个力F就叫做几个力的合力(注:合力并不是物体真实受到的力)。
(1)同一直线上方向相同的两个力F1,F2的合力F合=F1 + F2,且方向与这两个力方向相同。
(2)同一直线上方向相反的两个力F1,F2且F1 > F2,则这两个力的合力F合=F1 - F2,方向与较大的那个力相同。
(3)同一直线上有方向相同相反的三个力,F1,F2,F3,若F1 = F2 + F3,此时向左的作用效果等效于向右的作用效果,所以此时物体处于平衡状态。
例题展示
25.【答案】D
【分析】对物体进行受力分析,由力的合成可得出静摩擦力的大小;撤去拉力后,根据另一拉力与摩擦力的关系判断物体是否静止,则可求出木块受到的合力。
【解答】解:
木块在水平方向受到F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态,且F1>F2,
则由力的平衡条件可得F1=F2+f,
所以此时物体受到的静摩擦力:f=F1﹣F2=6N﹣2N=4N;
物体处于静止状态,则说明物体受到的最大静摩擦力大于4N;
撤去力F1后,此时外力F2=2N(小于最大静摩擦力),所以物体仍能处于静止状态,故合力一定是零;
故选:D。
【点评】本题是初学摩擦力的同学易错的一个题目,解答本题应准确理解静摩擦力的定义,并能根据受力分析得出力之间的关系。
26.【答案】B
【分析】推力为弹力,弹力发生在直接接触的物体之间,分别对甲、乙受力分析,然后根据平衡条件和相互作用力的关系进行解答。
【解答】解:AC、甲方式中,先对A同学水平方向受力分析,受B对A的向左的弹力和地面对A的向右的静摩擦力;
再对B同学水平方向受力分析,受A对B向右的弹力和墙壁对B向左的弹力,由B同学静止可知,二力是一对平衡力,
又因A同学和B同学之间的作用力为相互作用力,B与墙壁之间的作用力也为相互作用力,
所以,A对B向右的弹力和墙壁对B向左的弹力大小均为F,
则甲方式中墙受到的力为F,B同学不受摩擦力,故AC错误;
BD、乙方式中,甲、乙两同学均受水平向左墙壁的弹力和地面向右的静摩擦力作用处于平衡状态,
由二力平衡条件可知,地面对两同学的摩擦力都为F,此时墙受到的推力为2F,故B正确、D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了二力平衡条件和相互作用力关系的应用,分析好两种情况下的受力情况是关键。
举一反三
27.【答案】=;<。
【分析】影响滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,根据图示分析两种情况下压力大小和接触面粗糙程度可知摩擦力的大小,再根据物体做匀速直线运动或静止时,推力和摩擦力是一对平衡力,据此分析摩擦力、推力的大小关系。
【解答】解:整体分析,甲、乙图中物块对地面的压力等于A、B两物体的总重力,所以压力相同,A、B材料相同,接触面的粗糙程度相同,所以A、B两个物体所受的摩擦力相同,匀速运动时,水平方向的推力等于摩擦力,所以,F1=F2;
图甲中,物体A对地面的压力等于A的重力;图乙中,A对地面的压力等于AB的总重力,接触面的粗糙程相同,则fA乙>fA甲。
故答案为:=;<。
【点评】本题考查摩擦力的大小,关键是丙图不是滑动摩擦,不能用压力和接触面的粗糙程度进行比较。
28.【答案】D
【分析】物体处于静止或匀速直线运动状态时,受力平衡,根据平衡力求出摩擦力的大小;滑动摩擦力的大小与压力的大小、接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:当A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时,由于B对黑板没有压力的作用,B与黑板之间无摩擦力;整体处于平衡状态,则整体的重力与滑动摩擦力是一对平衡力,所以A受到的滑动摩擦力为大小fA=G总=5N+2N=7N,
取走铜块B,铁块A对磁性黑板的压力大小不变(与重力的大小无关)、接触面的粗糙程度不变,用竖直向上的力F使铁块A匀速向上运动时A受到的滑动摩擦力大小不变,仍然为7N,此时A受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力F、竖直向下的滑动摩擦力的作用,则F=GA+fA=5N+7N=12N。
故选:D。
【点评】本题考查了影响滑动摩擦力大小的因素,利用好二力平衡条件是解题的关键。
29.【答案】A
【分析】对物体分别进行受力分析,注意AB间弹簧弹力为3N,但没有具体到是拉伸时的弹力还是压缩时的弹力,考虑到拉伸和压缩的不同情况,故本题有2解.
【解答】解:分别就弹簧拉伸和压缩时,对A和B进行受力分析:
第一种情况弹簧拉伸时对A弹力3N,据A平衡有:T=F1+GA=3N+5N=8N,据B平衡有:FN=GB﹣F1=9N﹣3N=6N;
第二种情况弹簧压缩时对A弹力2N,据A平衡有:T=GA﹣F2=5N﹣3N=2N,据B平衡有:FN=GB+F2=9N+3N=12N;
故A正确,BCD错误
故选:A。
【点评】弹簧的弹力为3N,不能想当然认为弹簧此时一定为拉伸状态,压缩时弹力也可以为3N,谁多同学只注意到拉伸状态,没有考虑到压缩状态.
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