浙教版九年级上册科学考点专练:受力分析基础(含解析)

文档属性

名称 浙教版九年级上册科学考点专练:受力分析基础(含解析)
格式 zip
文件大小 11.1MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2025-10-30 20:36:58

文档简介

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(
考点剖析
) 考点专练:受力分析基础
考点
力与运动的关系
★ 注意:①平衡状态指静止或者匀速直线运动状态
②v=0m/s不一定处于平衡状态或者不受外力。比如,竖直向上抛一个物体,抛到最高位置,即将下落,此时v=0m/s,但物体依然受重力,受力不平衡,并没有处于平衡状态。
③当物体受到平衡力作用时,几个力的作用效果互相抵消,相当于不受外力,所以运动状态保持不变。但物体不受力时,不会发生形变。而受平衡力作用时,可能会发生形变。
④物体所受合力与运动方向一致时,物体加速;所受合力与运动方向相反,开始减速。
平衡力和相互作用力的区别
分类 平衡力 相互作用力
定义 物体受到两个力作用而处于平衡状态,这两个力叫做平衡力 两个物体间发生相互作用而产生的两个力叫做相互作用力
受力物体 同一个物体 分别作用于两个物体上
施力物体 分别是两个物体 两个物体既是受力者又是彼此施力
相同点 二力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上
不同点 性质可能不相同的两个力 性质相同的两个力
3、滑动摩擦力影响因素;①接触面粗糙程度;②压力大小。
4、受力分析思路
★ 注意:①不要漏掉重力,摩擦力;
②分析摩擦力时,首先要判断物体是否有相对运动或相对运动趋势。如果有相对运动,就是滑动摩擦力,其方向与相对运动方向相反;如果只有相对运动趋势,就是静摩擦力,其方向与相对运动趋势方向相反;
③检查是否有其他力:根据具体情况,看物体是否还受到其他力的作用;
④画出受力示意图:用带箭头的线段表示力,线段的起点表示力的作用点,箭头的方向表示力的方向,线段的长度大致表示力的大小。
⑤物体受多个力时,作用点选择在重心。
(
典例解读
)
图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,下列说法错误的是( D )
A.当时,物体受到的摩擦力1N B.2~4s内,物体所受推力大于摩擦力
C.4~6s,物体运动的路程为8m D.时,物体受到的摩擦力为3N
(

考点链接

1、力和运动的关系:物体运动状态不改变时受平衡力。物体所受合力不为0,且与运动方向一致时,物体加速;
2、滑动摩擦力影响因素;①接触面粗糙程度;②压力大小;如果不改变粗糙程度和压力大小,滑动摩擦的大小通常不改变,只考虑方向的变化。
3、受力分析的思路
4、路程计算公式s
=vt
)
(

解题思路

这种力与运动结合的图像问题一般需要根据运动状态分析受力
0
~2s

4~
6
s
物体运动状态不改变

物体处于平衡状态

分析两个时间段物体的受力情况。
画受力示意图

逐项分析
)
(

解析过程

当t=1.5s时,由丙图知,物体处于静止状态,受平衡力,由乙图可知,物体受到的推力
为1N,根据二力平衡条件知,受到的摩擦力为1N,故A正确,不符合题意;
B.2~4s内,由丙图知,物体做加速运动,物体所受推力大于摩擦力,故B正确,不符合题意;
C.4~6s内,由丙图知,物体速度为4m/s,处于匀速直线运动状态,物体运动的路程为s=vt=4m/s×2s=8m,故C正确,不符合题意;
D.4~6s内,由丙图知,物体速度为4m/s,处于匀速直线运动状态,由乙图可知,物体受到的
推力为2N,根据二力平衡条件,物体受到的滑动摩擦力2N;当t=3s时,由丙图知,物体做加速运动,而物体所受的压力大小和接触面的粗糙程度没变,即物体受到的滑动摩擦力还是2N,故D错误,符合题意。
)
(

答案

D
)
(
考点专练
)
受力分析基础
1、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.人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对相互作用力
C.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
D.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【详解】A.人对吊椅的压力,受力物体是吊椅;吊环对吊椅的拉力,受力物体也是吊椅。但人对吊椅的压力大小等于人的重力,吊环对吊椅的拉力大小等于人和吊椅的总重力,这两个力大小不相等,不满足平衡力“大小相等”的条件,所以不是一对平衡力,故A错误;
B.相互作用力要求作用在两个不同物体上,而人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力,受力物体都是吊椅,不满足“作用在两个不同物体上”的条件,所以不是一对相互作用力,故B错误;
C.人所受的重力,受力物体是人,方向竖直向下;吊椅对人的支持力,受力物体是人,方向竖直向上。这两个力大小相等(都等于人的重力)、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体(人)上,满足平衡力的所有条件,所以是一对平衡力,故C正确;
D.相互作用力要求作用在两个不同物体上,人所受的重力和吊椅对人的支持力,受力物体都是人,不满足“作用在两个不同物体上”的条件,所以不是一对相互作用力,故D错误。
2、小华在训练爬杆和爬绳时,先后顺着杆向下匀速直线滑落和沿着绳匀速向上爬,握杆的力小于抓绳的力,下列说法正确的是(  )
A.爬绳和爬杆时受到的摩擦力均竖直向上
B.绳子更粗糙,所以爬绳时受到的摩擦力更大
C.抓绳的力更大,所以爬绳时受到的摩擦力更大
D.下滑时速度更大,所以爬杆时受到的摩擦力更大
【答案】A
【详解】小华在爬杆或爬绳时,都受到竖直向下的重力G、竖直向上的摩擦力f;因小华做匀速直线运动,处于平衡状态,则由二力平衡条件知道
f=G
由于在两种情况下,小华的重力不变,所以两种情况下,他受到的摩擦力相等,与爬的速度、握力的大小、接触面的粗糙程度都没有关系,故A正确,BCD错误。
3、如图所示,两个完全相同的条形磁体甲和乙叠放在水平桌面上并处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.甲受到的支持力和重力是一对相互作用力
B.乙对桌面的压力和桌面对乙的支持力是一对平衡力
C.甲受到的支持力可能小于甲的重力
D.乙对桌面的压强可能等于甲对乙的压强
【答案】D
【详解】A.甲受到的支持力和重力都作用在同一个物体上,而相互作用力作用在不同物体上,故A错误;
B.乙对桌面的压力和桌面对乙的支持力是两个物体之间的相互作用,是一对相互作用力,故B错误;
C.甲处于静止状态,受力平衡,竖直方向上甲受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力、竖直向下的吸引力,所以支持力要大于重力,故C错误;
D.由于存在磁极间的作用,甲对乙的压力等于甲的重力加上乙对甲的吸引力,甲对乙的压力有可能等于甲的重力的2倍,此时乙对地面的压力也等于甲的重力的2倍,受力面积相同,根据可知,乙对桌面的压强可能等于甲对乙的压强,故D正确。
4、如图所示水平桌面上叠放着A、B、C三个物体,在水平推力F的作用下与桌面相对静止,B物体受力个数为(  )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】C
【详解】水平桌面上叠放着A、B、C三个物体,一切物体都有重力,则B受到重力作用;物体A叠放在B上,B受到A的压力;B叠放在C上,受到C的支持力;在水平推力F的作用下,受到推力作用,保持静止状态,受到向左的摩擦力,因此一共受到5个力的作用,故C符合题意,ABD不符合题意。
5、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 ,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. B.
C. D.
【答案】C
【详解】甲、乙两图中,木块对水平面的压力及接触面的粗糙程度相同,所以,木块以不同速度运动时,受到的滑动摩擦力相等;木块以不同速度做匀速直线运动时,拉力均与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,甲、乙两图中,木块受到的拉力大小相等。
丙图中木块上放一重物,木块对水平面的压力大于乙图中木块对水平面的压力,接触面粗糙程度不变,所以丙图中木块受到的滑动摩擦力大于乙图中木块受到的滑动摩擦力。丙图中木块做匀速直线运动,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,丙图中木块受到的拉力大于乙图中木块受到的拉力。所以,三图中木块受到的拉力大小关系为
F甲=F乙故C正确,ABD错误。
6、如图甲所示,水平拉力 F1作用在物体A上,使其沿水平面以速度v1向右做匀速直线运动;如图乙所示,在A 上放置物体B,水平拉力 作用在 A 上,使两物体一起以速度 向右做匀速直线运动。F1和F2作用时间均为t,忽略空气阻力,下列判断正确的是(  )
A.v1一定小于v2 B.F1一定小于F2
C.F1做的功一定小于F2做的功 D.F1的功率一定小于F2的功率
【答案】B
【详解】A.匀速运动的速度与拉力大小无关,题目未提供速度关系的任何信息,因此无法确定速度的大小关系,故A错误;
B.物体匀速运动时,根据平衡条件可知,拉力大小等于摩擦力的大小,摩擦力与接触面的粗糙程度和压力有关,图乙中的压力大于图甲中的压力,则图乙中的摩擦力大于图甲的摩擦力,所以F2大于F1,故B正确;
C.因无法判断速度的大小关系,便不能确定路程的关系,故不能确定功的大小关系,故C错误;
D.功率等于功除以时间,不能确定功的大小关系,也就不能确定功率的大小关系,故D错误。
7、如图所示,有一个重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是(  )
A.容器受到的摩擦力不变 B.容器受到的摩擦力逐渐减小
C.水平力F可能不变 D.水平力F必须逐渐增大
【答案】C
【详解】AB.此过程中容器始终保持静止,即处于平衡状态,摩擦力等于容器及水的总重力,向容器内注水,总重力增加,容器受到的摩擦力变大,故AB错误;
CD.图中竖直方向的静摩擦力与压力和接触面粗糙程度无关,只与总重力有关,如果总重力不大于最大静摩擦力时,水平力F可能不变,故C正确,D错误。
8、如图所示是各大景区都推出的新型玻璃栈道漂流。此漂流只需在玻璃栈道内加入少量水,就可以让橡皮艇在玻璃栈道内快速滑下。下列有关说法中错误的是(  )
A.在玻璃栈道内加入少量水主要是为了减小下滑时橡皮艇受到的摩擦力
B.以下滑时的橡皮艇为参照物,旁边的树木是静止的
C.橡皮艇加速下滑,说明力能改变物体的运动状态
D.人坐在橡皮艇上,橡皮艇凹陷说明力能改变物体的形状
【答案】B
【详解】A.在玻璃栈道内加入少量水,这是通过使接触面分离来减小下滑时橡皮艇受到的摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.以下滑时的橡皮艇为参照物,旁边的树木和橡皮艇之间发生了位置的变化,是运动的,故B错误,符合题意;
C.橡皮艇加速下滑,是因为橡皮艇受到重力的作用,说明力能改变物体的运动状态,故C正确,不符合题意;
D.人坐在橡皮艇上,橡皮艇凹陷是因为受到人对橡皮艇压力的作用,力改变了物体的形状,故D正确,不符合题意。
9、小科用一块较长的木板N、木块M及弹簧测力计研究滑动摩擦力的影响因素。如图甲所示,他先将N水平放置,用弹簧测力计拉着M在N上做匀速直线运动,读出测力计示数并记为Fm:如图乙所示,将N的一端支起,仍然用弹簧测力计拉着M沿N斜向上做匀速直线运动,再次读出测力计的示数并记为F。下列分析不正确的是(  )
A.将N一端支起后,改变了M对N的压力大小
B.甲实验中,M受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力
C.乙实验中,M受到的拉力与滑动摩擦力的大小不相等
D.两个实验中,M受到的滑动摩擦力大小相等
【答案】D
【详解】A.将N一端支起后,此时M对N的压力大小不等于M的重力,改变力压力的大小,故A正确,不符合题意;
B.甲实验中,木块M水平方向做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故B正确,不符合题意;
C.乙实验中,物体在斜面上,此时拉力与滑动摩擦力的大小不相等,故C正确,不符合题意;
D.两个实验中,由于木块M对平面的压力不同,因此滑动摩擦力大小不同,故D错误,符合题意。
10、如图所示,铁块A重6N,静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上,将重为3N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.3N B.9N C.15N D.18N
【答案】C
【详解】当A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时,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;
取走铜块B,用竖直向上的力F使铁块A匀速向上运动时,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,所以A受到的滑动摩擦力大小不变,仍然为9N,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;
由以上分析可知,C符合题意,ABD不符合题意。
11、如图所示,甲是放在水平桌面上的重为10N的木块,重为6N的钩码乙通过细绳绕过定滑轮带动甲做匀速直线运动,若要用力将甲物块向左水平匀速拉动,拉力大小为(  )
A.4N B.6N C.12N D.16N
【答案】C
【详解】钩码通过定滑轮拉着甲物块向右进行匀速直线运动,甲物块在水平方向上受到水平向右的拉力F乙和水平向左的滑动摩擦力f的作用,这两个力是平衡力,大小相等,所以滑动摩擦力是
f= F乙=G乙=6N
对甲物块施加一个水平向左的拉力F使甲物块拉动钩码匀速上升,甲物块向左匀速直线运动,甲物块水平方向上受到水平向左的拉力F与水平向右的滑动摩擦力和水平向右的拉力,这三个力是平衡力,甲物块受到的滑动摩擦力大小不变,因为压力和接触面的粗糙程度不变,虽然方向相反,大小仍为6N,则拉力大小为
故C符合题意,ABD不符合题意。
12、(物理兴趣小组自主探究得知“接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比”,他们应用该规律及相关知识分析了如图所示的物理过程。已知物体A重10N,B、C重均为5N,不计绳重及其与滑轮的摩擦。当在绳端挂上物体B时(如图甲),物体A沿水平面向右做匀速运动,A所受摩擦力为;接着把物体C放在A上,三者停止运动时(如图乙),A所受摩擦力为;再用力F竖直向下拉物体B,使物体A、C一起向右做匀速运动(水平面粗糙程度不变)。下列计算结果正确的是(  )
A.,,
B.,,
C.,,
D.,,
【答案】D
【详解】图甲中,物体A沿水平面向右做匀速直线运动,所以物体A受到向左的摩擦力和向右的拉力平衡,所以
f1=GB=5N
图乙中,C放在A上,三者停止运动时,A、C相对静止,将A、C看成整体,A受到地面向左的摩擦力和向右的拉力是平衡力,所以A所受摩擦力
f2=GB=5N
图乙中用力F竖直向下拉物体B,使物体A、C一起向右做匀速运动,A对桌面压力
图甲中A对桌面压力
因为接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比,所以有
A、C一起向右做匀速运动时,桌面对A的摩擦力
A、C整体保持平衡状态,由力的平衡得
所以力F的大小
故ABC错误,D正确。
13、如图所示,重20牛的物体甲被夹在两块相同的板中间,当两块板各受到50牛的水平压力时甲刚好能匀速下滑,若使物体匀速向上运动,其受到的拉力应为 牛。
【答案】40
【详解】当两块板各受到50牛的水平压力时甲刚好能匀速下滑,处于平衡状态,物体甲受到的重力和摩擦力为一对平衡力,大小相等为20N;若要使物体匀速向上运动,则滑动摩擦力方向变为竖直向下,由于该过程中压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力大小不变为20牛。这时物体A受到两个向下的力,大小总的为40牛,要使物体匀速向上运动,向上的拉力大小也应为40牛。
14、如图甲所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动,B在A的正前方,B的质量小于A的质量,假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两物体 (填“会”或“不会”)相撞。
图乙中绳子悬挂的电灯处于静止状态,假如绳子突然断裂,则电灯将 (填“加速向下运动”“匀速向下运动”或“静止”);
图丙是运动会的铅球赛场上,一位同学将铅球奋力掷出的情景。若铅球飞行至最高点时一切外力消失,那么接下来铂球运动轨迹是 (填a、b或c)。
【答案】 不会 加速向下运动 a
【详解】[1]小车停止前,A、B物块和小车一起做匀速直线运动,当小车突然停止时,由于接触面光滑,不计空气阻力,两物体由于惯性,还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动,因此两个物体间的距离不变,一定不会相碰。
[2]图乙中绳子悬挂的电灯处于静止状态,假如绳子突然断裂,则电灯将在重力的作用下,做加速向下运动。
[3]铅球飞行至最高点时有水平向右的速度,若铅球飞行至最高点时一切外力消失,根据牛顿第一定律可知,此时铅球会保持原来的运动状态不变,即以外力消失时的速度和方向做匀速直线运动,即运动轨迹是a。
15、如图,利用建筑学中的“张拉整体”结构原理,将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为m的木模甲和乙,用三根竖直细线a、b、c连接,在水平面上按照“互”字型静置,可观察到木模甲呈现悬浮效果。细线a对木模甲的拉力方向为 ,图中短线a上的拉力 (选填“>”、“<”或“=”,下同),水平面所受装置压力 。
【答案】 竖直向上 > =
【详解】[1][2][3]上方木模处于静止状态,受力平衡,木模甲受到竖直向下的重力、b和c对木模竖直向下的拉力、a对木模竖直向上的拉力,则有
则大于木模甲的重力mg;由对称性可知
对上面的木模进行受力分析,则由
则短线a上的张力
整体分析,木模受到竖直向下的重力以及水平面对木模向上的支持力,由平衡条件可知
力的作用是相互的,所以
16、小宁把弹簧秤连接在两个相同木块之间,用水平向左20牛的力使整体一起做匀速直线运动。此时弹簧秤的读数为 牛,木块A受到的摩擦力为 牛。
【答案】 10 10
【详解】[1][2]将两木块及弹簧测力计当作整体,受到向左20N的拉力一起向左做匀速直线运动,根据二力平衡条件,整体受到摩擦力等于拉力,故AB受到的摩擦力均为10N,B受到10N的摩擦力处于平衡状态,则其受到拉力也为10N,故弹簧测力计的读数为10N。
17、如图所示,在18N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为4N,则B所受滑动摩擦力方向水平向 (选填“左”或“右”),A受到地面的摩擦力大小为 N,当水平拉力F增大到20N,A受到地面的摩擦力大小为 N。
【答案】 右 14 14
【详解】[1]弹簧测力计的示数为4N,则弹簧测力计对B的拉力为4N,方向向左;B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4N,摩擦力方向水平向右;
[2]以A为研究对象,它受到向右的拉力为18N,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18N,所以地面对物体A的摩擦力为
f=18N-4N=14N
[3]滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,当水平拉力F增大到20N,压力大小和接触面粗糙程度不变,故A受到地面的摩擦力大小还为14N。
18、有两块相同的均质木块A、B,小科将A、B叠放在一起放在水平面上,如图甲所示,用的力使A、B一起向左做匀速直线运动。接着小科又将A 和B用一根轻绳连接,平放在同一水平面上,如图乙所示,用F2向右拉B,使A、B一起向右做匀速直线运动。
(1)如图甲,以木块B 为参照物,地面处于 (选填“静止状态”或“运动状态”)。
(2)如图甲,小科使A、B一起向左做匀速直线运动时,B对A 的摩擦力为 N。
(3)在图乙中,若A 和B一起向右运动10m, 做功 J。
【答案】(1)运动状态
(2)0
(3)60
【详解】(1)图甲中,用的力使A、B一起向左做匀速直线运动,以木块B为参照物,地面相对于木块B的位置在不断发生变化,地面处于运动状态。
(2)当A、B一起向左做匀速直线运动时,A、B之间没有相对运动的趋势,两个物体之间没有相对运动或相对运动趋势时,不存在摩擦力,因此B对A的摩擦力为0。
(3)在图甲中,A、B一起向左做匀速直线运动,此时A、B整体受到的摩擦力与拉力F1是一对平衡力,大小为6N;在图乙中,接触面受到的压力和接触面粗糙程度不变,A、B一起向右做匀速直线运动,此时A、B整体受到的摩擦力大小仍为6N,则F2的大小等于摩擦力大小,即;做功
19、如图,A、B、C、D是4块质量相同的砖,每块重50牛,A、D两侧是两块竖直的木板,木板外侧分别用1000牛的力压紧,砖处于静止状态。A砖与B砖之间的摩擦力为 ,B砖与C砖之间的摩擦力为 。
【答案】 50N 0
【详解】[1]先把四块砖看作一个整体:四块砖的总重力是200N,两边的压力F相同,两边受到的摩擦力也相同,根据平衡力知识,向下的重力200N与两边的摩擦力之和相等,故两边的砖块A和D各受到100N的摩擦力作用,且方向竖直向上。对于第一块砖A:受到左边木板向上的摩擦力作用,大小为100N;自身向下的重力作用,大小为50N;根据平衡力知识,A还受到B砖对它向下的摩擦力作用,大小为50N;根据力的作用是相互的,A砖对B砖的摩擦力大小为50N,因此A砖与B砖之间的摩擦力为50N。
[2]对于第二块砖B:已经受到了两个力的作用,分别是:自身竖直向下的重力50N、A砖对它(B)的向上的摩擦力50N,这两个力正好是一对平衡力;故B砖不再受其他力,即B砖和C砖之间没有摩擦力的作用,摩擦力大小为0N。
20、物块的重力为5牛,物块的重力为8牛。将物块放在物块上,如图所示,用大小为40牛的水平力将物块压在竖直黑板表面保持静止。回答下列问题。
(1)此时物块B受到的摩擦力为 牛;
(2)若增大水平压力,则物块B受到的摩擦力如何变化? (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)13
(2)不变
【详解】(1)物块B当前静止处于平衡状态,竖直方向受到竖直向下的重力、竖直向下的压力、竖直向上的摩擦力,在这三个力的作用下处于平衡状态,则受到的摩擦力为
(2)物块B受到的摩擦力为静摩擦力,静摩擦力的大小始终等于使物体具有运动趋势的外力,由于使物体具有运动趋势的外力不变,测静摩擦力不变。
力与图像结合类型
21、如图甲所示,某铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上,在竖直向上的力F的作用下,沿着平板面向上运动。若铁块的质量为0.5千克,受到的摩擦力为2牛,铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。撤去F后,铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像最符合实际情况的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】铁块的重力为
根据图乙可知,在撤去拉力前,铁块竖直向上做匀速直线运动;撤去拉力后,铁块在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力的作用,竖直方向上的合力为5N+2N=7N,所以铁块会向上做减速运动,当铁块的速度变为0时,铁块在重力的作用下向下做加速运动,此时铁块受到的滑动摩擦力的方向是竖直向上的;由于压力不变、接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,此时铁块在竖直方向上受的合力为5N-2N=3N
由于7N>3N,所以铁块上升时速度减小的快,向下运动时,速度增大的慢,故B符合题意,ACD不符合题意。
22、如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知,则(  )
A.时刻后,小物块A相对传送带向右滑动
B.时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
【答案】B
【详解】时间内,小物块先向左做减速运动,此时摩擦力向右,再向右做加速运动,此时摩擦力依然向右;时刻小物块与水平传送带速度相同,此后一起向右做匀速运动,不再相对滑动,且小物块受到的摩擦力变为零。
A.时间内小物块在传送带摩擦力的作用下向右做加速运动,此时小物块速度小于传送带,小物块相对传送带向左滑动,故A不符合题意;
B.时间内,小物块向左运动,传送带向右运动,小物块相对传送带向左滑动,时间内小物块和传送带都向右运动,但小物块速度小于传送带速度,小木块相对传送带向左滑动,时刻后,小物块和传送带速度相同,相对静止,所以时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大,故B符合题意;
C.时间内,小物块受到的摩擦力方向始终向右,故C不符合题意;
D.时间内,小物块做匀速运动,摩擦力为0,故D不符合题意。
故选B。
23、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。
【答案】(1)判断运动状态
(2)2
【详解】(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。
24、如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,时间木块静止,木块运动后改变拉力,使木块后处于匀速直线运动状态。计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:
(1)当用的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为 N;若用牛的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为 N;
(2)如图丙所示,为研究滑动摩擦力大小与接触面受到压力大小的关系,在重力为17N的木块上每次增加1牛重的砝码,分别用水平拉力F使木块做匀速直线运动。实验测量数据如下:
木块对水平面压力(N) 17 18 19 20 21
水平拉力F(N) 5.1 5.4 5.7 6.0 6.3
根据表格数据,得出滑动摩擦力大小与接触面受到压力大小的关系式为 。
【答案】(1) 5.3 5.1
(2)
【详解】(1)[1]由图乙可知,当用的水平拉力拉静止的木块时,木块静止,处于平衡状态,则受到的拉力与摩擦力是平衡力,木块所受摩擦力大小等于拉力为5.3N。
[2]由乙图可知,当物体做匀速直线运动时,,此时受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,则摩擦力为
当时,物体将做加速运动,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以物体所受摩擦力仍为5.1N。
(2)在研究摩擦力大小与所受压力关系时,拉动物体做匀速直线运动,所以摩擦力与拉力是一对平衡力,因此。从表格中数据可以看出,拉力与压力大小的比值不变,即摩擦力与所受压力的比值是0.3;所以摩擦力大小与接触面受到压力之间的关系是
能量转化过程的受力分析
25、在滑雪比赛中,运动员冲出U型池后在最高点A完成空翻转体,经过B点下落至C点。若忽略空气阻力,下列关于运动过程分析合理的是(  )
A.在A点时运动员的动能为零
B.运动员在A点和B点的机械能相等
C.在整个过程中运动员运动状态保持不变
D.从A点到C点过程中,运动员速度增大,惯性变大
【答案】B
【详解】A.由图可知A点后运动员做曲线运动,说明在A点时力的方向与运动方向不在同一直线上,可知A点速度不为零,则动能不为零,故A不符合题意;
B.从A到B,忽略空气阻力,重力势能转化为动能,机械能守恒,故B符合题意;
C.整个过程中运动员的运动状态发生改变,运动状态的改变包括速度大小的改变,以及运动方向的改变,故C不符合题意;
D.惯性与物体的质量有关,运动员的质量不变,所以惯性不变,故D不符合题意。
26、五一假期,小科乘坐观光缆车游览佛顶山。如图所示,在缆车沿钢缆匀速直线驶向斜上方运动的过程中(缆车与钢缆接头处保持固定连接,不计空气阻力)。对缆车而言,肯定发生改变的是(  )
A.运动状态 B.钢缆的拉力
C.惯性大小 D.机械能
【答案】D
【详解】A.缆车沿钢缆匀速直线驶向斜上方运动,速度和运动方向均不变,可知运动状态不变,故A不符合题意;
B.缆车沿钢缆匀速直线驶向斜上方运动为平衡状态,钢缆的拉力大小等于重力大小,重力不变,钢缆的拉力保持不变,故B不符合题意;
C.惯性大小只和质量有关,此时缆车的质量没有变,故惯性也保持不变,故C不符合题意;
D.缆车的质量和速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,机械能等于动能加重力势能,故机械能变大,故D符合题意。
27、立定跳远是中考体育常考项目,主要由起跳、腾空和落地等技术动作组成,分解动作如图所示。下列分析正确的是(  )
A.腾空到最高点时,运动员动能为零
B.穿鞋底粗糙的运动鞋是为了增大摩擦力
C.用力蹬地向前跳起,说明力是维持物体运动的原因
D.从最高点到落地,运动员速度变大是因为惯性变大
【答案】B
【详解】A.腾空到最高点时,运动员的质量不变,高度最高,重力势能最大,水平方向上有一定的速度,动能不为零,故A错误;
B.摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,鞋底粗糙的运动鞋,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度增大摩擦,故B正确;
C.跳远时用力蹬地快速跳起,运动状态发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因,故C错误;
D.从最高点到落地过程中,速度越来越大,由于质量不变,所以惯性大小不变,故D错误。
28、小明到滑雪场进行滑雪圈滑雪运动(图甲):
(1)当小明从滑道顶端一直滑到水平终点,在斜坡上时受到的摩擦力为,在水平轨道时受到的摩擦力为,由此可知 (填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)小明的质量为M,滑雪圈(图乙)质量为m,滑雪场是一个高H,长L的斜坡。小明坐在滑雪圈里被电动机从斜面底部拉到了顶端,已知电动机的拉力F,上坡过程中的机械效率是 。(用题目中的已知量表示)
(3)每次大雪过后周围特别安静________
A.可能是大雪后,行驶的车辆减少,噪声减少
B.可能是大雪蓬松多孔,对噪声有吸收作用
C.可能是大雪后,噪声被反射
D.可能是大雪后气温较低,噪声传播速度变慢
【答案】(1)小于
(2)
(3)B
【详解】(1)当小明在斜坡上滑行时对斜坡的压力小于其总重力,在水平轨道对水平轨道的压力等于其总重力,在接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大,由此可知在斜坡上的时受到的摩擦力f1小于在水平轨道时受到的摩擦力f2。
(2)滑雪场的斜坡可以看成斜面,斜面的有用功为
总功为
机械效率为
(3)大雪过后,满地覆盖着厚厚的积雪,因为积雪疏松多孔,能够吸收声音,所以发现周围特别宁静。因此B选项符合题意,ACD不符合题意。
29、如图,水平台面由同种材料制成、粗糙程度均匀,在它上面放着质量为的木块,将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动,运动一段时间钩码触地后立即静止,木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.木块匀速运动的过程中,木块的机械能越来越大
B.木块匀速运动的过程中,木块和钩码所受的重力均不做功
C.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块所受摩擦力大小为0
D.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块的动能越来越小
【答案】D
【详解】A.木块匀速运动的过程中,木块的质量不变,速度和高度也不变,则木块的动能和重力势能都不变,所以木块的机械能不变,故A错误;
B.木块匀速运动的过程中,木块在竖直方向上没有移动距离,所以木块的重力不做功,但钩码不断下降,重力做功,故B错误;
C.钩码触地后木块继续向右滑动,由于压力大小和接触面的粗糙程度都没有发生改变,所以木块所受摩擦力大小不变,故C错误;
D.钩码触地后木块由于惯性会继续向右滑动,木块受到的拉力消失,在摩擦力的作用下,木块的速度减小,所以木块的动能越来越小,故D正确。
30、同一物体在力的作用下沿同一水平地面上做直线运动。当物体受到的水平推力为时,运动的路程和时间图像如图甲;当物体受到的水平推力为时,运动的速度和时间图像如图乙,两次推力的功率分别为,下列关于大小关系正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】据甲图可知,当物体受到的水平推力为时,物体的路程与时间图像是过原点倾斜的直线,说明物体做匀速直线运动,运动的速度为
据乙图,当物体受到的水平推力为时,物体以4m/s的速度做匀速直线运动,两次推动过程物体均处于平衡状态,受到的推力和摩擦力大小相等,由于物体与水平面之间的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,则推力不变,即
由于,根据可知,推力相同,水平推力为的功率小于水平推力为的功率,即
故D正确,ABC错误。
31、小滨分别用背、抱、平拉、滚拉等四种方式搬运一个装满水的桶,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程的过程中,他克服摩擦力做功最多的方式是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由图可知,AB中小华是用背背、用手抱,即力的方向向上,桶是在水平方向上移动的距离,即沿向上的方向没有移动距离,因此人对桶不做功,人在行走的过程中,有摩擦力时没有距离,抬脚时有距离没有力,不做功; C中水桶受滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力,所以C中拉力大于D中拉力,由于所移动的距离s相同,由W=Fs可知C克服摩擦力做功最多,故ABD不符合题意,C符合题意。
32、如图,用大小相等的拉力F,分别沿竖直方向和水平方向拉物体,物体的运动方向始终和拉力方向保持一致。已知运动时间,运动距离,比较(a)(b)两种情况物理量的比较正确的是(  )。
A.ab段物体运动速度快
B.ab段和cd段做的功一样多
C.ab段和cd段物体所受摩擦力大小相等
D.ab段和cd段功率一样大
【答案】B
【详解】A.运动时间,运动距离sab=scd,根据可知,ab段物体运动速度慢,故A错误;
B.力F大小相等,且运动距离sab=scd,根据W=Fs可知ab段和cd 段做的功一样多,故B正确;
C.滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,两种情况中压力和接触面的粗糙程度无法比较,所以所受的摩擦力大小不一定相等,又由于物体是否做匀速直线运动不确定,所以无法比较摩擦力的大小,故C错误;
D.已知运动时间tab>tcd,且ab段和cd 段做的功一样多,根据可知,ab 段功率较小,cd段功率较大,故D错误。
33、彩虹滑道是近年来新兴的游玩项目,如图甲所示,游客只需坐在橡皮圈上,就能随橡皮圈一起快速滑下。图乙是该游乐项目的简化模型,AB段表示彩虹滑道,BC段表示水平的人工草皮减速带。
(1)以橡皮圈为参照物,游客处于 状态(填“静止”或“运动”);
(2)游客在BC段滑行的过程中,速度越来越慢,则橡皮圈与减速带之间的摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若人和橡皮圈的总质量为60千克,则从15米高的A点静止下滑到C点停止运动,克服摩擦做功为 焦。
【答案】(1)静止
(2)不变
(3)9000
【详解】(1)以橡皮圈为参照物,游客相对于橡皮圈的位置不发生改变,相对于橡皮圈是静止的。
(2)橡皮圈与减速带之间的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变。
(3)人和橡皮圈从15米高的A点静止下滑到C点停止运动,克服摩擦做的功等于人和橡皮圈开始具有的重力势能,则克服摩擦做功为
34、某跳伞运动员从飞机上跳下,沿竖直方向降落,一段时间后打开降落伞,最后安全着地。跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示,
(1)图甲中曲线OA段运动员速度越来越大的原因是 ,此过程中运动员的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)CD阶段,能量如何转化 ;
(3)图乙中与图甲曲线中CD阶段对应的是 (选填序号)。
【答案】(1) 运动员受到的总重力大于空气阻力 减小
(2)重力势能转化为内能
(3)③
【详解】(1)[1]图甲中曲线OA段,由于降落伞还未打开,此时运动员受到的总重力大于空气阻力,合力方向向下,与运动方向一致,所以做加速运动。
[2]由于跳伞运动员从飞机上跳下运动的过程中,需要克服空气阻力做功,存在能量损失,因此机械能会逐渐减小。
(2)CD阶段,跳伞运动员处于平衡状态,质量不变,速度不变,则动能不变,但高度降低,重力势能变小,转化为克服阻力做功,即将重力势能转化为内能。
(3)图中降落伞打开,运动员受到的阻力等于重力,运动员处于匀速降落过程,是图甲曲线中CD阶段,故③符合题意。
35、如图甲所示,水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在5N水平拉力F的作用下。物块(体积忽略不计)从区域①的最左端由静止开始运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图乙为物块在区域①和②上运动的v-t图像,则区域①路面的粗糙程度 (填“大于”“小于”或“等于”,下同)区域②的,拉力F在区域①所做的功 区域②的,拉力在区域①中做功的功率 区域②的;撤去推力后,物体在区域③上能继续向前运动,由于物体具有 ,区域③中物体的机械能 (选填“守恒”或“不守恒”)。
【答案】 小于 等于 小于 惯性 不守恒
【详解】[1]由图乙的v-t图像知道,物体在0~2s内在区域①上做加速运动,在2s~3s内在区域②上做匀速直线运动,故物块在区域①表面上受到的摩擦力f1小于拉力F,在区域②表面上受到的摩擦力f2等于拉力F,则f1<f2。
因为滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,且物块对不同表面的压力相同(等于物重),由前面分析可知f1<f2,所以区域①路面的粗糙程度比区域②的粗糙程度小。
[2]由题知,物块在三个区域上运动的距离相等,且拉力一定,所以,根据W=Fs可知,拉力F在区域①②所做的功相等。
[3]区域①②相比,在区域①上运动时间长(用时2s),根据可知,在区域①上拉力做功的功率小。
[4]由于物体具有惯性,要保持原来的运动状态,所以,撤去推力后,物体在区域③上能继续向前运动。
[5]根据题意知道“在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端”,说明在区域③中,克服阻力做功,机械能转化为动能,所以物体的机械能不守恒。
36、小科在卸货点用水平方向的推力把箱子推到D处,如图甲所示。经过A处4秒后在B处遇到小方,小方迅速取下小箱子,1秒后在C处小科调整了推力,继续将大箱子推到D处才撤去推力。AD段推力与时间的关系如图乙,箱子速度与时间的关系如图丙。BC段的推力 摩擦力(填“>”或“=”或“<”),BC段受到的摩擦力大小为 N,CD段小科推力所做的功为 J。
【答案】 > 80 600
【详解】[1]根据题意可知,箱子运动到B点时用时4s,从B点到C点用时1s,所以图丙中,4s~5s表示BC段的运动图像,即大箱子做加速运动,所以BC段的推力大于摩檫力;
[2]根据题意可知,图丙中5s~10s表示CD的运动图像,即大木箱从C点到D点做匀速直线运动,由图乙可知,此时的推力为80N;
由于大箱子做匀速直线运动,所以推力与滑动摩擦力是一对平衡力,即
f=F=80N
又因为大木箱在BC段做加速运动时,与CD段相比,地面受到的压力和接触面的粗糙程度均相同,故BC段大木箱受到的滑动摩擦力仍等于大木箱做匀速直线运动时受到的滑动摩擦力,即为80N。
[3]根据图丙可知,大木箱做匀速直线运动时的速度
v=1.5m/sCD段的路程
sCD=vt=1.5m/s×(10s-5s)=7.5m
由图乙和题意可知CD段小明的推力为80N,则CD段小明推力所做的功
W=Fs=80N×7.5m=600J
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(
考点剖析
)考点专练:受力分析基础
考点
力与运动的关系
★ 注意:①平衡状态指静止或者匀速直线运动状态
②v=0m/s不一定处于平衡状态或者不受外力。比如,竖直向上抛一个物体,抛到最高位置,即将下落,此时v=0m/s,但物体依然受重力,受力不平衡,并没有处于平衡状态。
③当物体受到平衡力作用时,几个力的作用效果互相抵消,相当于不受外力,所以运动状态保持不变。但物体不受力时,不会发生形变。而受平衡力作用时,可能会发生形变。
④物体所受合力与运动方向一致时,物体加速;所受合力与运动方向相反,开始减速。
平衡力和相互作用力的区别
分类 平衡力 相互作用力
定义 物体受到两个力作用而处于平衡状态,这两个力叫做平衡力 两个物体间发生相互作用而产生的两个力叫做相互作用力
受力物体 同一个物体 分别作用于两个物体上
施力物体 分别是两个物体 两个物体既是受力者又是彼此施力
相同点 二力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上
不同点 性质可能不相同的两个力 性质相同的两个力
3、滑动摩擦力影响因素;①接触面粗糙程度;②压力大小。
4、受力分析思路
★ 注意:①不要漏掉重力,摩擦力;
②分析摩擦力时,首先要判断物体是否有相对运动或相对运动趋势。如果有相对运动,就是滑动摩擦力,其方向与相对运动方向相反;如果只有相对运动趋势,就是静摩擦力,其方向与相对运动趋势方向相反;
③检查是否有其他力:根据具体情况,看物体是否还受到其他力的作用;
④画出受力示意图:用带箭头的线段表示力,线段的起点表示力的作用点,箭头的方向表示力的方向,线段的长度大致表示力的大小。
⑤物体受多个力时,作用点选择在重心。
(
典例解读
)
图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,下列说法错误的是( D )
A.当时,物体受到的摩擦力1N B.2~4s内,物体所受推力大于摩擦力
C.4~6s,物体运动的路程为8m D.时,物体受到的摩擦力为3N
(
考点专练
)
受力分析基础
1、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.人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对相互作用力
C.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
D.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
2、小华在训练爬杆和爬绳时,先后顺着杆向下匀速直线滑落和沿着绳匀速向上爬,握杆的力小于抓绳的力,下列说法正确的是(  )
A.爬绳和爬杆时受到的摩擦力均竖直向上
B.绳子更粗糙,所以爬绳时受到的摩擦力更大
C.抓绳的力更大,所以爬绳时受到的摩擦力更大
D.下滑时速度更大,所以爬杆时受到的摩擦力更大
3、如图所示,两个完全相同的条形磁体甲和乙叠放在水平桌面上并处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.甲受到的支持力和重力是一对相互作用力
B.乙对桌面的压力和桌面对乙的支持力是一对平衡力
C.甲受到的支持力可能小于甲的重力
D.乙对桌面的压强可能等于甲对乙的压强
4、如图所示水平桌面上叠放着A、B、C三个物体,在水平推力F的作用下与桌面相对静止,B物体受力个数为(  )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
5、(2024·浙江杭州二模)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 ,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. B.
C. D.
6、如图甲所示,水平拉力 F1作用在物体A上,使其沿水平面以速度v1向右做匀速直线运动;如图乙所示,在A 上放置物体B,水平拉力 作用在 A 上,使两物体一起以速度 向右做匀速直线运动。F1和F2作用时间均为t,忽略空气阻力,下列判断正确的是(  )
A.v1一定小于v2 B.F1一定小于F2
C.F1做的功一定小于F2做的功 D.F1的功率一定小于F2的功率
7、如图所示,有一个重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是(  )
A.容器受到的摩擦力不变 B.容器受到的摩擦力逐渐减小
C.水平力F可能不变 D.水平力F必须逐渐增大
8、如图所示是各大景区都推出的新型玻璃栈道漂流。此漂流只需在玻璃栈道内加入少量水,就可以让橡皮艇在玻璃栈道内快速滑下。下列有关说法中错误的是(  )
A.在玻璃栈道内加入少量水主要是为了减小下滑时橡皮艇受到的摩擦力
B.以下滑时的橡皮艇为参照物,旁边的树木是静止的
C.橡皮艇加速下滑,说明力能改变物体的运动状态
D.人坐在橡皮艇上,橡皮艇凹陷说明力能改变物体的形状
9、小科用一块较长的木板N、木块M及弹簧测力计研究滑动摩擦力的影响因素。如图甲所示,他先将N水平放置,用弹簧测力计拉着M在N上做匀速直线运动,读出测力计示数并记为Fm:如图乙所示,将N的一端支起,仍然用弹簧测力计拉着M沿N斜向上做匀速直线运动,再次读出测力计的示数并记为F。下列分析不正确的是(  )
A.将N一端支起后,改变了M对N的压力大小
B.甲实验中,M受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力
C.乙实验中,M受到的拉力与滑动摩擦力的大小不相等
D.两个实验中,M受到的滑动摩擦力大小相等
10、如图所示,铁块A重6N,静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上,将重为3N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.3N B.9N C.15N D.18N
11、如图所示,甲是放在水平桌面上的重为10N的木块,重为6N的钩码乙通过细绳绕过定滑轮带动甲做匀速直线运动,若要用力将甲物块向左水平匀速拉动,拉力大小为(  )
A.4N B.6N C.12N D.16N
12、物理兴趣小组自主探究得知“接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比”,他们应用该规律及相关知识分析了如图所示的物理过程。已知物体A重10N,B、C重均为5N,不计绳重及其与滑轮的摩擦。当在绳端挂上物体B时(如图甲),物体A沿水平面向右做匀速运动,A所受摩擦力为;接着把物体C放在A上,三者停止运动时(如图乙),A所受摩擦力为;再用力F竖直向下拉物体B,使物体A、C一起向右做匀速运动(水平面粗糙程度不变)。下列计算结果正确的是(  )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
13、如图所示,重20牛的物体甲被夹在两块相同的板中间,当两块板各受到50牛的水平压力时甲刚好能匀速下滑,若使物体匀速向上运动,其受到的拉力应为 牛。
14、如图甲所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动,B在A的正前方,B的质量小于A的质量,假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两物体 (填“会”或“不会”)相撞。
图乙中绳子悬挂的电灯处于静止状态,假如绳子突然断裂,则电灯将 (填“加速向下运动”“匀速向下运动”或“静止”);
图丙是运动会的铅球赛场上,一位同学将铅球奋力掷出的情景。若铅球飞行至最高点时一切外力消失,那么接下来铂球运动轨迹是 (填a、b或c)。
15、如图,利用建筑学中的“张拉整体”结构原理,将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为m的木模甲和乙,用三根竖直细线a、b、c连接,在水平面上按照“互”字型静置,可观察到木模甲呈现悬浮效果。细线a对木模甲的拉力方向为 ,图中短线a上的拉力 (选填“>”、“<”或“=”,下同),水平面所受装置压力 。
16、小宁把弹簧秤连接在两个相同木块之间,用水平向左20牛的力使整体一起做匀速直线运动。此时弹簧秤的读数为 牛,木块A受到的摩擦力为 牛。
17、如图所示,在18N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为4N,则B所受滑动摩擦力方向水平向 (选填“左”或“右”),A受到地面的摩擦力大小为 N,当水平拉力F增大到20N,A受到地面的摩擦力大小为 N。
18、有两块相同的均质木块A、B,小科将A、B叠放在一起放在水平面上,如图甲所示,用的力使A、B一起向左做匀速直线运动。接着小科又将A 和B用一根轻绳连接,平放在同一水平面上,如图乙所示,用F2向右拉B,使A、B一起向右做匀速直线运动。
(1)如图甲,以木块B 为参照物,地面处于 (选填“静止状态”或“运动状态”)。
(2)如图甲,小科使A、B一起向左做匀速直线运动时,B对A 的摩擦力为 N。
(3)在图乙中,若A 和B一起向右运动10m, 做功 J。
19、(2025秋)如图,A、B、C、D是4块质量相同的砖,每块重50牛,A、D两侧是两块竖直的木板,木板外侧分别用1000牛的力压紧,砖处于静止状态。A砖与B砖之间的摩擦力为 ,B砖与C砖之间的摩擦力为 。
20、物块的重力为5牛,物块的重力为8牛。将物块放在物块上,如图所示,用大小为40牛的水平力将物块压在竖直黑板表面保持静止。回答下列问题。
(1)此时物块B受到的摩擦力为 牛;
(2)若增大水平压力,则物块B受到的摩擦力如何变化? (填“变大”“变小”或“不变”)。
力与图像结合类型
21、如图甲所示,某铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上,在竖直向上的力F的作用下,沿着平板面向上运动。若铁块的质量为0.5千克,受到的摩擦力为2牛,铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。撤去F后,铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像最符合实际情况的是(  )
A. B. C. D.
22、(2024·宁波期末)如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知,则(  )
A.时刻后,小物块A相对传送带向右滑动
B.时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
23、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。
24、如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,时间木块静止,木块运动后改变拉力,使木块后处于匀速直线运动状态。计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:
(1)当用的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为 N;若用牛的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为 N;
(2)如图丙所示,为研究滑动摩擦力大小与接触面受到压力大小的关系,在重力为17N的木块上每次增加1牛重的砝码,分别用水平拉力F使木块做匀速直线运动。实验测量数据如下:
木块对水平面压力(N) 17 18 19 20 21
水平拉力F(N) 5.1 5.4 5.7 6.0 6.3
根据表格数据,得出滑动摩擦力大小与接触面受到压力大小的关系式为 。
能量转化过程的受力分析
25、在滑雪比赛中,运动员冲出U型池后在最高点A完成空翻转体,经过B点下落至C点。若忽略空气阻力,下列关于运动过程分析合理的是(  )
A.在A点时运动员的动能为零
B.运动员在A点和B点的机械能相等
C.在整个过程中运动员运动状态保持不变
D.从A点到C点过程中,运动员速度增大,惯性变大
26、五一假期,小科乘坐观光缆车游览佛顶山。如图所示,在缆车沿钢缆匀速直线驶向斜上方运动的过程中(缆车与钢缆接头处保持固定连接,不计空气阻力)。对缆车而言,肯定发生改变的是(  )
A.运动状态 B.钢缆的拉力
C.惯性大小 D.机械能
27、立定跳远是中考体育常考项目,主要由起跳、腾空和落地等技术动作组成,分解动作如图所示。下列分析正确的是(  )
A.腾空到最高点时,运动员动能为零
B.穿鞋底粗糙的运动鞋是为了增大摩擦力
C.用力蹬地向前跳起,说明力是维持物体运动的原因
D.从最高点到落地,运动员速度变大是因为惯性变大
28、(2025秋下·浙江杭州月考)小明到滑雪场进行滑雪圈滑雪运动(图甲):
(1)当小明从滑道顶端一直滑到水平终点,在斜坡上时受到的摩擦力为,在水平轨道时受到的摩擦力为,由此可知 (填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)小明的质量为M,滑雪圈(图乙)质量为m,滑雪场是一个高H,长L的斜坡。小明坐在滑雪圈里被电动机从斜面底部拉到了顶端,已知电动机的拉力F,上坡过程中的机械效率是 。(用题目中的已知量表示)
(3)每次大雪过后周围特别安静________
A.可能是大雪后,行驶的车辆减少,噪声减少
B.可能是大雪蓬松多孔,对噪声有吸收作用
C.可能是大雪后,噪声被反射
D.可能是大雪后气温较低,噪声传播速度变慢
29、如图,水平台面由同种材料制成、粗糙程度均匀,在它上面放着质量为的木块,将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动,运动一段时间钩码触地后立即静止,木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.木块匀速运动的过程中,木块的机械能越来越大
B.木块匀速运动的过程中,木块和钩码所受的重力均不做功
C.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块所受摩擦力大小为0
D.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块的动能越来越小
30、(2025秋上·浙江杭州月考)同一物体在力的作用下沿同一水平地面上做直线运动。当物体受到的水平推力为时,运动的路程和时间图像如图甲;当物体受到的水平推力为时,运动的速度和时间图像如图乙,两次推力的功率分别为,下列关于大小关系正确的是(  )
A. B.
C. D.
31、小滨分别用背、抱、平拉、滚拉等四种方式搬运一个装满水的桶,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程的过程中,他克服摩擦力做功最多的方式是(  )
A. B. C. D.
32、如图,用大小相等的拉力F,分别沿竖直方向和水平方向拉物体,物体的运动方向始终和拉力方向保持一致。已知运动时间,运动距离,比较(a)(b)两种情况物理量的比较正确的是(  )。
A.ab段物体运动速度快
B.ab段和cd段做的功一样多
C.ab段和cd段物体所受摩擦力大小相等
D.ab段和cd段功率一样大
33、彩虹滑道是近年来新兴的游玩项目,如图甲所示,游客只需坐在橡皮圈上,就能随橡皮圈一起快速滑下。图乙是该游乐项目的简化模型,AB段表示彩虹滑道,BC段表示水平的人工草皮减速带。
(1)以橡皮圈为参照物,游客处于 状态(填“静止”或“运动”);
(2)游客在BC段滑行的过程中,速度越来越慢,则橡皮圈与减速带之间的摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若人和橡皮圈的总质量为60千克,则从15米高的A点静止下滑到C点停止运动,克服摩擦做功为 焦。
34、某跳伞运动员从飞机上跳下,沿竖直方向降落,一段时间后打开降落伞,最后安全着地。跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示,
(1)图甲中曲线OA段运动员速度越来越大的原因是 ,此过程中运动员的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)CD阶段,能量如何转化 ;
(3)图乙中与图甲曲线中CD阶段对应的是 (选填序号)。
35、如图甲所示,水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在5N水平拉力F的作用下。物块(体积忽略不计)从区域①的最左端由静止开始运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图乙为物块在区域①和②上运动的v-t图像,则区域①路面的粗糙程度 (填“大于”“小于”或“等于”,下同)区域②的,拉力F在区域①所做的功 区域②的,拉力在区域①中做功的功率 区域②的;撤去推力后,物体在区域③上能继续向前运动,由于物体具有 ,区域③中物体的机械能 (选填“守恒”或“不守恒”)。
36、小科在卸货点用水平方向的推力把箱子推到D处,如图甲所示。经过A处4秒后在B处遇到小方,小方迅速取下小箱子,1秒后在C处小科调整了推力,继续将大箱子推到D处才撤去推力。AD段推力与时间的关系如图乙,箱子速度与时间的关系如图丙。BC段的推力 摩擦力(填“>”或“=”或“<”),BC段受到的摩擦力大小为 N,CD段小科推力所做的功为 J。
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