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中考一轮复习:力与运动
一、选择题
1.下列关于力的说法正确的是( )
A.磁铁吸铁,说明力是可以离开物体而单独存在的
B.指南针能够指示方向,说明受力物体一定有,而施力物体不一定有
C.力是物体对物体的作用,没有物体就没有力的作用
D.只要物体相互接触,就一定会产生力的作用
2.“祝融号”(如图所示)是我国“天问一号”工程的火星车,“祝融号”在着陆火星地面前会向下喷射燃气,这样做的作用是( )
A.减小着陆时间 B.改变运动方向
C.减小着陆速度 D.提高地面温度
3.请根据如右上图所示,判断甲、乙两船的运动情况 ( )
A.甲船可能向右运动,乙船可能静止
B.甲船一定向右运动,乙船一定向左运动
C.甲船一定向右运动,乙船可能向左运动
D.甲船可能向右运动,乙船一定向左运动
4.小科通过视频号“胜哥课程”观看了《运动的相对性之电动扶梯》科学视频。如图“胜哥”静止站在商场的电动扶梯上,随电动扶梯一起匀速上升;保洁员站在地面上擦电梯扶手,将抹布放在扶手的A 端,手和抹布都保持不动,下列分析正确的是( )
A.以电动扶梯为参照物,“胜哥”是运动的
B.以保洁员为参照物,“胜哥”是运动的
C.以“胜哥”为参照物,抹布是静止的
D.以地面为参照物,保洁员是运动的
5.如图所示为甲乙两物体做直线运动的图像,有关两物体的运动情况描述,错误的是( )
A.甲物体在0~2秒内,做匀速直线运动
B.甲物体在2~4秒内做匀速直线运动,速度为20米/秒
C.乙物体在0~2秒内,做加速直线运动
D.乙物体在2~4秒内通过的距离是80米
6.甲、乙两同学从同一地点,同时向相同方向做直线运动,他们通过的路程随时间变化的图像如 图所示,由图像可知下列选项错误的是( )
A.0-10s内,乙同学的速度为10m/s
B.两同学在距离出发点100m 处相遇
C.10-20s内,乙同学静止不动
D.0-10s内,甲同学比乙同学运动得快
7.下列各种运动中,速度最大的是( )
A.奔跑着的猎豹的速度可达40米/秒
B.在水中游动的旗鱼的速度可达108千米/时
C.飞行的褐海燕1分钟能前进5千米
D.百米赛跑中某运动员的成绩是9.96秒
8.甲、乙两位同学从起跑线进行百米赛跑,其s-t关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.0到12s 甲同学做加速运动
B.6s时刻两位同学的速度恰好相等
C.甲前半路程的平均速度大于其后半路程的平均速度
D.2到 10s 内二者相遇了一次
9.如图,四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.无人机所受升力的施力物体为螺旋桨
B.匀速下降时升力的方向是竖直向下的
C.悬停时,重物受到的重力与它对细线的拉力是一对平衡力
D.无人机斜向上匀速直线飞行时,悬挂重物的细线不会偏离竖直方向
10.如图所示实验中,将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图甲中虚线OA 所示.在OA 方向的侧旁放一磁铁,再次将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图乙中虚线OB 所示.由上述实验现象可以得出的结论是 ( ).
A.磁铁对小铁球没有作用力 B.力可以改变小铁球的运动方向
C.力可以使小铁球发生形变 D.物体间力的作用是相互的
11. 2025年9月24日,浙江城市篮球联赛(简称“浙BA”)苍南队客场对阵宁波队中。苍南队凭借精准的三分球和强悍的防守赢得比赛。如图是比赛的瞬间,下列说法正确的是( )
A.篮球飞行过程中速度逐渐减小,篮球的惯性也变小
B.运动员用力投篮将球投出说明力可以改变物体的运动状态
C.抛出的篮球到达最高点时,若所受的力突然消失,篮球将竖直下落
D.篮球撞击篮板时只有篮球发生了形变
12.“胜哥”在探究“弹簧长度与力的关系”时,选取甲、乙、丙、丁四根完全相同的弹簧,将甲、乙弹簧左 端固定在墙上,用大小为F 的力拉甲的右端,用大小为F 的力压乙的右端,在丙弹簧左、右两端 施加大小为F 的拉力,在丁弹簧左、右两端施加大小为F 的压力,四根弹簧都水平静止,如图所 示,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁, 则( )
A.L甲=L乙=L丙=L丁 B.L乙=L丁C.L甲=L乙13.如图所示,“胜哥”从蹦床向上运动过程中,以下说法正确的是 ( )
A.离开蹦床后仍受向上的作用力 B.离开蹦床后运动状态一直改变
C.达到最高点时处于平衡状态 D.到达最高点时不具有惯性
14.“胜哥”买了一个斜塔模型,当模型塔倾斜着身子静止在水平桌面上时(如图),下列对模型塔的分析正确的是 ( )
A.该模型塔受到水平向右的摩擦力作用
B.该模型塔受到桌面对它的支持力方向为竖直向上
C.该模型塔受到的重力方向与塔身中轴线保持一致(如图)
D.该模型塔对桌面的压力和桌面对塔的支持力是一对平衡力
15.如图所示,原长为L的橡皮筋一端固定在0点,另一端悬挂一个小钢球,将钢球从O点自由释放,钢球运动到A点后开始向上返回,不计空气阻力,O、A两点间距离为2L。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中,钢球动能 E 和橡皮筋弹性势能 Ep随钢球向下运动距离s变化的关系图象可能是( )
A. B.
C. D.
16.如图所示,两根硬杆AB、BC用铰链连接于A、B、C,整个装置处于静止状态。关于AB杆对BC杆作用力的方向正确的是 ( )。
A.若计AB杆重力,而不计BC杆重力,由A 指向B。
B.若计AB杆重力,而不计BC杆重力,由C指向 B。
C.若不计AB 杆重力,而计 BC杆重力,由B 指向 A。
D.若不计AB 杆重力,而计BC杆重力,由B 指向 C。
二、填空题
17.如图,一个足球放在一块长木板上,足球受到的支持力的施力物体是 ,它与木板产生的弹力 (选填“是”或“不是”)同一个力。
18.“胜哥”利用塑料瓶完成以下三个实验
(1)将装有一部分水的塑料瓶挂在弹簧测力计下方(如图甲),读出弹簧测力计的读数为
(2)为探究“液体内部压强特点”,“胜哥”先取一空塑料瓶,分别在瓶侧壁的不同高度处扎两个大小相同的小孔,把它压入水槽中,如图乙,由此可知该实验研究的问题是液体内部压强与 的关系。
(3)如图丙,“胜哥”用水平力推塑料瓶的下部,塑料瓶沿桌面滑动,改用同样大小的水平力推塑料瓶的上部时,塑料瓶被推倒。该实验说明力的作用效果与 有关。
19.甲、乙、丙三名同学均在校园的直道上向东跑,速度之比为1:2:1。若以乙为参照物,则此时甲是 (填“静止”“向西运动”或“向东运动”,下同)的,若以丙为参照物,则此时甲是 的。
20.心电图仪通过一系列的传感手段,将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上,我们根据测量相邻两波峰的时间间隔,便可计算出1min内心脏跳动的次数(即心率),同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图如图所示。若甲的心率为60次/min。则我们可得出的结论是:
(1) 坐标纸的走纸速度为 mm/s。
(2)甲的每次心跳时间间隔为 s,乙的心率为 次/min。
21.在东京奥运会上,中国乒乓球队的优异表现引起世界关注。图为正在进行比赛的兵乓球运动员。
(1)球拍受到乒乓球击打时,球拍发生形变,说明 。
(2)乒乓球以抛物线的姿态飞出,在到达位置①时,重力方向为 。
(3)如果乒乓球在到达最高点的瞬间所有力都消失,则乒乓球的运动状态是
22.“胜哥”在探究弹簧的特点时,得出了弹簧的长度与弹簧受到的拉力的关系如图所示。这根弹簧的原长是 cm,弹簧在受到3N的拉力时,弹簧比原来伸长了 cm。根据此图可以得到的结论是 (写出一个即可)。
23.立定跳远时的动作分解如图所示,从力学的角度分析,“胜哥”起跳后仍能继续向前运动,是因为“胜哥”具有 ;从机械能的角度分析,“胜哥”起跳后仍能继续向前运动,是因为“胜哥”具有 。
24.如图,甲、乙两车分别在相互垂直的道路上,沿靠近各自道路的中心线(图中虚线所示)向前匀速行驶,当甲、乙两车的车头到十字路口(道路中心线)的距离分别为30m和40m时,道口恰处于红、绿灯转换。甲、乙两车均未采取任何减速或制动等措施,以至两车相撞,造成严重后果。已知两车型号相同,汽车长5m、宽2m,甲车的速度为 。试判断在穿过路口过程中,乙车车速v2的范围是 km/h。
25.如图所示,在水平桌面上放着A、B两个相同的木块,A、B两个木块用绳子相连,在力F1 和F2 作用下匀速向右运动,已知 ,则木块 A 与桌面的摩擦力大小为 N;绳子对B的拉力大小为 N。
三、作图题
26.根据要求完成下列问题。
(1)如图甲,物体AB放在平面镜前,请作出物体AB在平面镜中所成的像。
(2)如图乙,苹果静止在水平面上,请在O点画出苹果所受重力G和支持力 F的示意图。
四、实验与探究题
27.下图为“胜哥”“探究牛顿第一定律”的实验装置。实验中“胜哥”先后三次将同一木块放在同一斜面上滑下,使其沿斜面向下运动。逐渐减小水平面的粗糙程度,观察木块运动情况,从而得出力和运动的关系。
(1)实验中,研究的对象是 ,“胜哥”在实验操作中通过 的操作使木块到达水平面的初速度相同;
(2)我们通过观察木块在水平面上的滑行距离来判断木块速度减小的快慢,把不容易看到的现象转化成具体的、容易观察到的现象,这种方法叫 ;
(3)从实验中观察到,随着摩擦力的逐渐减小,木块在水平面上运动的距离逐渐 (选填“增大”或“减小”),在此实验基础上通过推理可知观点 (选填“A”或“B”)是正确的;
A.物体的运动不需要力来维持 B.力是维持物体运动的原因
28.“胜哥”用带刻度尺的斜面、小车和数字钟表测量小车的平均速度,如图为测量过程中小车在A、B、C三个位置及其对应时间。
(1)实验中为了方便计时,“胜哥”应使斜面的坡度较 。
(2)小车从A位置到C位置的平均速度是 m/s。
(3)若小车过了A位置后才开始计时,会使所测AC段的平均速度偏 (填“大”或“小”)。
(4)小车加速下滑时,下列s-t图像中,与实验相符的是____(填字母)。
A. B.
C. D.
29.探究“阻力对物体运动的影响”实验装置如图甲所示。“胜哥”采集了小车从斜面A 处由静止滑至不同的水平面,直至静止的数据。结合推理绘出速度随时间变化的a、b、c图像,如图乙:
(1)实验中,每次小车从同一斜面的相同高度静止滑下,目的是使小车每次到达斜面底端的速度相同。图乙图像与此相应的证据是 。
(2)在木板表面上滑行的过程中,小车受到的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)分析t1时刻后图像可知,小车所受的阻力越小,速度减小得越 ;
(4)通过推理,在图乙中描绘出小车所受的阻力为0时的图像d 。
30.“胜哥”为验证压力大小对摩擦力大小的影响,选用了长木板、木块、弹簧测力计、细线和若干个相同的铁块,设计并开展了如图实验:
(1)实验中,弹簧测力计必须沿 方向拉着木块做匀速直线运动。
(2)在图1所示实验中,木块受到的摩擦力为 牛。
(3)“胜哥”查阅资料获知滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关.他将同一木块放置在同一木板上,进行了如图2中的a、b、c所示的实验.拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3,推测F1、F2和F3的大小关系为 , 图a, b, c中分别对应的摩擦力为f1、f2、f3, 推测f1、f2、f3的大小关系为 。
五、综合题
31.如图所示为“胜哥”自驾外出旅游时,根据汽车的运动情况绘制的s-t图像。请据图分析:
(1)第1~2h内汽车的运动状态是 (填“静止”“匀速运动”或“变速运动”)。
(2)根据图像,求算该汽车在5h内的平均速度。
(3)请在图乙中作出汽车在5 h内的 v-t 图像。
32.2025年5月31日是端午节,我市开展了丰富多彩的庆祝活动。
〔活动一〕包粽子:粽子一般由糯米、馅料(如红枣、豆沙、肉类等)包裹在粽叶中制成。
(1)从能量的角度来看,粽子中储存了 能。
(2)粽叶中的特殊香味物质来自细胞结构中的 。
(3)〔活动二〕赛龙舟:比赛使用的是12人龙舟,300 m直道竞速。
如图所示为某龙舟在直道上的行驶情况,根据图示可知龙舟做 运动。
(4)正式比赛前,甲、乙两支龙舟队在300 m不流动的水域中进行了友谊赛,结果乙队落后于甲队10 s完成比赛。若甲队划行的速度为6 m/s,则乙队划行的速度是多少
(5)正式比赛在大陈江水域逆流划行,江水的流速为1m /s。若某龙舟队在不流动的水域中的划行速度为 5 m/s,求该龙舟队到达终点所需的时间。
33.某快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户,创新了无人机服务,该公司如图所示无人机有关信息如下表:
无人机自重 (含电池)G 140N
最大升力F 260N
最大飞行速度v 50km/h
脚架与水平地面接触总面积S
求:
(1)无人机送货时最大能装载多少 kg的货物
(2)现要将货物送到25km的地方,最快需要多少时间
(3)当无人机载着40N货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是多大
答案解析部分
1.C
2.C
3.D
4.B
5.B
6.D
7.C
8.D
9.D
10.B
11.B
12.B
13.B
14.B
15.B
16.C
17.木板;是
18.(1)3N
(2)深度
(3)作用点
19.向西运动;静止
20.(1)25
(2)1;75
21.(1)力可以改变物体的形状
(2)竖直向下
(3)保持匀速直线运动
22.2;3;在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
23.惯性;动能
24.<81
25.2;4
26.(1)
(2)
27.(1)木块;让同一木块从同一高度沿相同斜面静止滑下
(2)转换法
(3)增大;A
28.(1)小
(2)0.15
(3)大
(4)D
29.(1)0~t1绘制的图像重合
(2)不变
(3)慢
(4)
30.(1)水平
(2)2.2
(3)F1=F2<F3;f1 = f2 < f3
31.(1)静止
(2)v=s/t=340km/5h=68km/h
(3)
32.(1)化学
(2)液泡
(3)变速(加速)直线
(4)由 知,甲队划行的时间 由题意可知,乙队划行的时间 则乙队划行的速度
(5)若某龙舟队在不流动的水域中的划行速度为5m/s,在大陈江水域逆流划行时,该龙舟队到达终点所需的时间
33.(1)无人机送货时,在空中匀速行驶时处于平衡状态,所载货物的重力最大,
无人机送货时最大能装载的重力:
最大装载货物的质量:
(2)最快需要的时间:
(3)无人机对地面的压力:F=G 机+G=140N+40N=180N;
则无人机对地面的压强:
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中考一轮复习:力与运动
一、选择题
1.下列关于力的说法正确的是( )
A.磁铁吸铁,说明力是可以离开物体而单独存在的
B.指南针能够指示方向,说明受力物体一定有,而施力物体不一定有
C.力是物体对物体的作用,没有物体就没有力的作用
D.只要物体相互接触,就一定会产生力的作用
【答案】C
【知识点】力的概念
【解析】【分析】根据力的概念和作用方式分析判断。
【解答】A. 磁铁(施力物体)对铁(受力物体)施加磁力,这是一个物体对另一个物体的作用,并不是力单独存在,故A错误;
B. 指南针受地磁场作用指向南北方向。受力物体是指南针,施力物体是地球的磁场(或地球本身),故B错误;
C. 力是物体对物体的作用,没有物体就没有力的作用 ,故C正确;
D. 两个静止的物体靠在一起但没有挤压或相对运动趋势时,可能没有力的作用,故D错误。
故选C。
2.“祝融号”(如图所示)是我国“天问一号”工程的火星车,“祝融号”在着陆火星地面前会向下喷射燃气,这样做的作用是( )
A.减小着陆时间 B.改变运动方向
C.减小着陆速度 D.提高地面温度
【答案】C
【知识点】力的作用效果;力的作用是相互的
【解析】【分析】本题考查力的作用效果及力的相互性,核心知识点是:物体间力的作用是相互的,“祝融号” 向下喷射燃气时,燃气会对火星车产生向上的反作用力,从而改变火星车的运动状态。
【解答】“祝融号” 着陆前向下喷射燃气,利用力的相互性,燃气对火星车产生向上的反作用力,这个力会阻碍火星车的下落,从而减小着陆速度(避免着陆速度过大造成损坏)。逐一分析选项:
选项 A:减小着陆时间会使着陆速度更大,不符合实际需求,错误;
选项 B:向下喷射燃气的主要目的是减速,不是改变运动方向,错误;
选项 C:向下喷射燃气产生向上的反作用力,减小着陆速度,正确;
选项 D:提高地面温度不是喷射燃气的目的,错误。
故答案为:C
3.请根据如右上图所示,判断甲、乙两船的运动情况 ( )
A.甲船可能向右运动,乙船可能静止
B.甲船一定向右运动,乙船一定向左运动
C.甲船一定向右运动,乙船可能向左运动
D.甲船可能向右运动,乙船一定向左运动
【答案】D
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】(1)运动和静止的相对性:判断物体的运动状态需以参照物(图中岸边旗帜的飘动方向显示风向左吹)为依据,物体相对于参照物的位置变化决定其运动状态。
(2)物体运动状态与风向的关系:当物体运动方向与风向不同时,旗帜的飘动方向会受物体运动速度、风向的共同影响。
【解答】楼房上旗杆是固定的,根据旗帜的飘动方向可知,风是从右向左刮的。
甲船中旗帜向向左,有三种可能:一是甲船不动,风把旗帜刮向左;二是甲船向右运动,风相对于旗帜向左运动,把旗帜刮向左;三是甲船向左运动,但船的运动速度小于风速,此时风仍能把旗帜刮向左。
如果乙船静止不动,那么乙船中旗帜的方向应该和楼房上旗子方向相同,而现在旗帜的方向和楼房上旗子方向相反,如果乙船向右运动,旗帜只会更加向左飘动;所以,乙船一定向左运动,而且船的运动速度比风速快,这样才会出现图中旗帜向右飘动的情况。
故答案为:D。
4.小科通过视频号“胜哥课程”观看了《运动的相对性之电动扶梯》科学视频。如图“胜哥”静止站在商场的电动扶梯上,随电动扶梯一起匀速上升;保洁员站在地面上擦电梯扶手,将抹布放在扶手的A 端,手和抹布都保持不动,下列分析正确的是( )
A.以电动扶梯为参照物,“胜哥”是运动的
B.以保洁员为参照物,“胜哥”是运动的
C.以“胜哥”为参照物,抹布是静止的
D.以地面为参照物,保洁员是运动的
【答案】B
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】如果物体相对参照物的位置发生改变,那么它是运动的;否则,它就是静止的。
【解答】A. “胜哥”是静止站在电动扶梯上的,因此相对于电动扶梯,“胜哥”是静止的,故A错误;
B. 保洁员站在地面上不动,“胜哥”随扶梯匀速上升,因此相对于地面是向上运动的,所以“胜哥”相对于保洁员也是向上运动的,故B正确;
C. “胜哥”随扶梯匀速上升,抹布放在扶手上但保持不动。 “胜哥”和扶手是同步运动的(“胜哥”相对于扶手静止),因此抹布相对于“胜哥”也是向下运动的,故C错误;
D. 保洁员站在地面上不动,因此相对于地面是静止的,故D错误。
故选B。
5.如图所示为甲乙两物体做直线运动的图像,有关两物体的运动情况描述,错误的是( )
A.甲物体在0~2秒内,做匀速直线运动
B.甲物体在2~4秒内做匀速直线运动,速度为20米/秒
C.乙物体在0~2秒内,做加速直线运动
D.乙物体在2~4秒内通过的距离是80米
【答案】B
【知识点】速度与物体运动;速度公式及其应用
【解析】【分析】速度时间图像中,倾斜的直线说明物体做匀速直线运动,与横坐标平行的直线说明物体处于静止状态;速度时间图像中,与横坐标平行的直线说明物体做匀速直线运动,倾斜的直线说明物体做变速运动。【解答】A、根据图甲可知,在0~2秒内,甲的路程与时间为正比例关系,所以甲做匀速直线运动,故A正确,不符合题意;
B、根据图甲可知,甲通过的路程不变,处于静止状态,故B错误,符合题意;
C、根据图乙可知,乙物体在0~2秒内,速度不断变大,做加速运动,故C正确,不符合题意;
D、根据图乙可知,乙物体在2~4秒内速度为40m/s不变,通过的路程为
s=vt=40m/s×2s=80m
故D正确,不符合题意。
故答案为:B。
6.甲、乙两同学从同一地点,同时向相同方向做直线运动,他们通过的路程随时间变化的图像如 图所示,由图像可知下列选项错误的是( )
A.0-10s内,乙同学的速度为10m/s
B.两同学在距离出发点100m 处相遇
C.10-20s内,乙同学静止不动
D.0-10s内,甲同学比乙同学运动得快
【答案】D
【知识点】速度与物体运动;速度公式及其应用
【解析】【分析】A.根据图像确定0-10s内乙通过的路程,根据公式计算它的速度;
B.当两个图像相交时,此时二者相遇;
C.根据图像确定乙在10-20s内乙同学的运动状态;
D.根据图片确定0-10s内二者通过的路程大小,然后根据比较速度大小。
【解答】A.根据图片可知,在0~10s内,乙同学运动的路程s=100m,则乙同学的速度为,故A正确不合题意;
B.根据图片可知,两个图像的交点对准15s,即此时二者相遇,路程都是100m,故B正确不合题意;
C.根据图片可知,在10~20s内,乙同学的距离保持不变,表示乙同学处于静止状态,故C正确不合题意;
D.根据图片可知,0~10s内乙通过的路程小于甲通过的路程,根据可知,0-10s内,甲同学比乙同学运动得慢,故D错误符合题意。
故选D。
7.下列各种运动中,速度最大的是( )
A.奔跑着的猎豹的速度可达40米/秒
B.在水中游动的旗鱼的速度可达108千米/时
C.飞行的褐海燕1分钟能前进5千米
D.百米赛跑中某运动员的成绩是9.96秒
【答案】C
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【分析】根据计算物体的速度,然后统一单位后进行比较即可。
【解答】猎豹的速度为40m/s=144km/h;旗鱼的速度为108km/h;褐海燕的速度为:;运动员的速度为:。
比较可知,褐海燕的速度最大,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
8.甲、乙两位同学从起跑线进行百米赛跑,其s-t关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.0到12s 甲同学做加速运动
B.6s时刻两位同学的速度恰好相等
C.甲前半路程的平均速度大于其后半路程的平均速度
D.2到 10s 内二者相遇了一次
【答案】D
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【分析】A.根据图像形状的变化确定甲的速度变化规律;
B.根据图像交点的含义判断;
C.根据公式分析判断;
D.根据图像确定交点的个数即可。
【解答】 A.根据图片可知,甲做先加速后减速又加速的变速直线运动,故A错误;
B.根据图片可知,6s时刻两个图像相交,则两位同学通过的路程相同,二者相遇,6s时刻两位同学的速度不相同,故B错误;
C.根据图片可知,甲前、后半程所用的时间相同(6s),且二者路程相同,由,可知,甲前、后半程的平均速度相等,故C错误;
D.根据图片可知,2~10s内,图像只有一个交点,所以相遇了一次,故D正确。
故选D。
9.如图,四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.无人机所受升力的施力物体为螺旋桨
B.匀速下降时升力的方向是竖直向下的
C.悬停时,重物受到的重力与它对细线的拉力是一对平衡力
D.无人机斜向上匀速直线飞行时,悬挂重物的细线不会偏离竖直方向
【答案】D
【知识点】力的概念;力的三要素及力的示意图;平衡力的辨别;力与运动的关系
【解析】【分析】平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
【解答】A、无人机的升力是由螺旋桨旋转时推动空气向下,根据力的作用是相互的,空气对螺旋桨产生向上的反作用力,即升力。可知升力的施力物体是被螺旋桨推动的空气,而不是螺旋桨本身,故A错误;
B、无人机匀速下降时,处于平衡状态,升力与重力是平衡力,方向相反,重力竖直向下,可知升力竖直向上,故B错误;
C、重物受到的重力与它对细线的拉力,受力物体不同,不属于平衡力,故C错误;
D、重物与无人机一起斜向上做匀速直线运动,说明重物受力平衡,拉力与重力是一对平衡力,方向相反,可知拉力始终竖直向上,故D正确。
故答案为:D。
10.如图所示实验中,将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图甲中虚线OA 所示.在OA 方向的侧旁放一磁铁,再次将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图乙中虚线OB 所示.由上述实验现象可以得出的结论是 ( ).
A.磁铁对小铁球没有作用力 B.力可以改变小铁球的运动方向
C.力可以使小铁球发生形变 D.物体间力的作用是相互的
【答案】B
【知识点】力的作用效果
【解析】【分析】力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。物体运动状态的改变包括:速度大小的改变和运动方向的改变。
【解答】A、小铁球在桌面上改变运动方向是由于小铁球受到磁铁的作用力,故A错误;
BD、乙图中铁球受到磁铁吸引力的作用,运动方向发生改变,说明力可以改变小铁球的运动方向,但不能说明力的作用是相互的,故B正确,D错误;
C、尽管力可以使物体发生形变,但从题干提供的信息不能得出力可以使小铁球发生形变的结论,故C错误。
故答案为:B。
11. 2025年9月24日,浙江城市篮球联赛(简称“浙BA”)苍南队客场对阵宁波队中。苍南队凭借精准的三分球和强悍的防守赢得比赛。如图是比赛的瞬间,下列说法正确的是( )
A.篮球飞行过程中速度逐渐减小,篮球的惯性也变小
B.运动员用力投篮将球投出说明力可以改变物体的运动状态
C.抛出的篮球到达最高点时,若所受的力突然消失,篮球将竖直下落
D.篮球撞击篮板时只有篮球发生了形变
【答案】B
【知识点】力的作用效果;牛顿第一定律;惯性
【解析】【分析】力的作用效果:使物体发生形变,使物体的运动状态(包括速度的大小和方向)发生改变。
【解答】A、惯性大小与物体的质量有关,与速度无关,可知篮球在飞行过程中惯性大小不变,故A错误;
B、篮球在力的作用下运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C、篮球在最高点时水平方向速度不为零,竖直方向速度为零,由牛顿第一定律可知,在此时一切外力全部消失,篮球将在水平方向上做匀速直线运动,故C错误;
D、篮球撞击篮板时,篮球的形状发生了改变,同时运动状态也发生了改变,故D错误。
故答案为:B。
12.“胜哥”在探究“弹簧长度与力的关系”时,选取甲、乙、丙、丁四根完全相同的弹簧,将甲、乙弹簧左 端固定在墙上,用大小为F 的力拉甲的右端,用大小为F 的力压乙的右端,在丙弹簧左、右两端 施加大小为F 的拉力,在丁弹簧左、右两端施加大小为F 的压力,四根弹簧都水平静止,如图所 示,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁, 则( )
A.L甲=L乙=L丙=L丁 B.L乙=L丁C.L甲=L乙【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【分析】根据弹簧的伸长与受到的拉力成正比分析判断。
【解答】根据题意可知,四个弹簧完全相同,则伸长相同的长度时受到的拉力相同,受到的拉力越大,则弹簧伸长越大。
根据图片可知,甲和丙受到的都是拉力,则弹簧伸长相同。乙和丙都是受到压力,则弹簧缩短相同,
综上所述,则此时弹簧的长度: L乙=L丁故选B。
13.如图所示,“胜哥”从蹦床向上运动过程中,以下说法正确的是 ( )
A.离开蹦床后仍受向上的作用力 B.离开蹦床后运动状态一直改变
C.达到最高点时处于平衡状态 D.到达最高点时不具有惯性
【答案】B
【知识点】惯性;平衡状态的判断
【解析】【分析】A.只有相互接触才能发生弹力作用;
B.运动状态的改变包括:速度大小改变或运动方向改变;
C.对最高点时的运动员进行受力分析即可;
D.一切物体都有惯性。
【解答】A. 运动员离开蹦床后,与蹦床之间不再接触,因此不会受到蹦床的弹力作用。此时运动员只受到竖直向下的重力作用,没有向上的作用力,故A错误;
B. 离开蹦床后, 在上升阶段,它的速度不断减小,即运动状态一直变化,故B正确;
C. 在最高点时,运动员的瞬时速度为零,此时只受重力作用,并非平衡状态,故C错误;
D. 惯性是物体的固有属性,与运动状态无关。无论运动员处于最高点还是其他位置,其质量不变,惯性始终存在,故D错误。
故选B。
14.“胜哥”买了一个斜塔模型,当模型塔倾斜着身子静止在水平桌面上时(如图),下列对模型塔的分析正确的是 ( )
A.该模型塔受到水平向右的摩擦力作用
B.该模型塔受到桌面对它的支持力方向为竖直向上
C.该模型塔受到的重力方向与塔身中轴线保持一致(如图)
D.该模型塔对桌面的压力和桌面对塔的支持力是一对平衡力
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别;摩擦力的存在
【解析】【分析】A.摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或相对运动的趋势;
B.根据平衡力的知识分析;
C.根据重力方向的知识判断;
D.平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
【解答】 A.根据题意可知,倾斜的塔相对于桌面没有运动趋势,所以不受桌面对它的摩擦力,故A错误;
B.塔在竖直方向上受力平衡,即桌面对塔的支持力与其重力平衡,重力竖直向下,所以支持力竖直向上,故B正确;
C.重力方向是竖直向下的,而塔的中线与地面并不垂直,那么二者不重合,故C错误;
D.塔对桌面的压力和桌面对塔的支持力,作用在两个物体上,是一对作用力与反作用力,不是平衡力,故D错误。
故选B。
15.如图所示,原长为L的橡皮筋一端固定在0点,另一端悬挂一个小钢球,将钢球从O点自由释放,钢球运动到A点后开始向上返回,不计空气阻力,O、A两点间距离为2L。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中,钢球动能 E 和橡皮筋弹性势能 Ep随钢球向下运动距离s变化的关系图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】力与运动的关系;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】AB.分析整个运动过程中小球受到合力的变化,确定它的运动状态变化,弄清它的动能变化即可;
CD.根据整个过程中橡皮筋的形变情况确定弹性势能的变化。
【解答】AB. 根据题意可知,该橡皮筋长为L,小球从初始状态下降至L过程中,只受重力作用,合力向下,则小球做加速运动,动能逐渐变大;
小球从L继续下降至2L过程中,橡皮筋发生形变,则小球受到橡皮筋向上的拉力作用。此过程中,拉力不断增大,当拉力小于重力时,合力向下,小球仍加速,动能仍然增大;当拉力大于重力时,合力向上,小球做减速运动,动能逐渐减小,最后变为零。
比较可知,动能最大的点肯定在L和2L之间,故A错误,B正确;
CD.在小球从A到O的过程中,在开始一段时间内,橡皮筋没有形变,则这段时间内弹性势能为0。此后,随着橡皮筋的伸长,弹性势能逐渐增大,故CD错误。
故选B。
16.如图所示,两根硬杆AB、BC用铰链连接于A、B、C,整个装置处于静止状态。关于AB杆对BC杆作用力的方向正确的是 ( )。
A.若计AB杆重力,而不计BC杆重力,由A 指向B。
B.若计AB杆重力,而不计BC杆重力,由C指向 B。
C.若不计AB 杆重力,而计 BC杆重力,由B 指向 A。
D.若不计AB 杆重力,而计BC杆重力,由B 指向 C。
【答案】C
【知识点】力的作用效果;重力及其方向
【解析】【分析】如图所示,杠杆AB、BC与墙壁组成一个三角形,A和C端固定在墙壁上,AB拉着BC。
【解答】如图如果考虑AB重力,则AB的重力方向竖直向下,不计BC杆重力时,AB在BC支持力的作用下被支起,力的方向由B到C.如果不考虑AB重力,而计BC杆重力时,BC重力方向向下,AB在上面拉着BC,力的方向由B指向A。
故答案为:C。
二、填空题
17.如图,一个足球放在一块长木板上,足球受到的支持力的施力物体是 ,它与木板产生的弹力 (选填“是”或“不是”)同一个力。
【答案】木板;是
【知识点】力的概念;力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力。
【解答】 支持力的施力物体:足球受到的支持力是由木板施加的,因为木板与足球直接接触并对其产生向上的支撑作用。
支持力的本质是弹力,由木板形变产生,因此它与木板产生的弹力是同一个力。
18.“胜哥”利用塑料瓶完成以下三个实验
(1)将装有一部分水的塑料瓶挂在弹簧测力计下方(如图甲),读出弹簧测力计的读数为
(2)为探究“液体内部压强特点”,“胜哥”先取一空塑料瓶,分别在瓶侧壁的不同高度处扎两个大小相同的小孔,把它压入水槽中,如图乙,由此可知该实验研究的问题是液体内部压强与 的关系。
(3)如图丙,“胜哥”用水平力推塑料瓶的下部,塑料瓶沿桌面滑动,改用同样大小的水平力推塑料瓶的上部时,塑料瓶被推倒。该实验说明力的作用效果与 有关。
【答案】(1)3N
(2)深度
(3)作用点
【知识点】力的三要素及力的示意图;力的测量;影响液体压强大小的因素;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据图像判断分度值,再据此读数。
(2)根据液体压强与液体密度和深度有关和控制变量法进行分析,唯一变量即为探究的影响因素。
(3)力的三要素:大小、方向、作用点。
【解答】(1)由图可知,该测力计量程为0-5N,被分隔成10格,每一格为0.5N,示数为3N。
(2)液体体积相同,孔的高度不同,即液体的深度不同,水从小孔喷出的远近不同,可知探究的是液体压强与深度的关系。
(3)使用同方向、等大的力从不同位置推瓶子,达到的效果不同,可知力的作用效果与作用点有关。
19.甲、乙、丙三名同学均在校园的直道上向东跑,速度之比为1:2:1。若以乙为参照物,则此时甲是 (填“静止”“向西运动”或“向东运动”,下同)的,若以丙为参照物,则此时甲是 的。
【答案】向西运动;静止
【知识点】参照物及其选择;速度与物体运动
【解析】【分析】运动和静止是相对的,物体与参照物之间的空间位置没有发生改变,则物体是静止的,物体与参照物之间的空间位置发生改变,则物体是运动的。
【解答】甲、乙、丙三名同学的速度之比为1:2:1,甲、乙、丙同时、同地向东运动,甲和丙的速度相同,均小于乙的速度,以乙为参照物,甲向西运动;若以丙为参照物,则此时甲是静止的。
20.心电图仪通过一系列的传感手段,将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上,我们根据测量相邻两波峰的时间间隔,便可计算出1min内心脏跳动的次数(即心率),同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图如图所示。若甲的心率为60次/min。则我们可得出的结论是:
(1) 坐标纸的走纸速度为 mm/s。
(2)甲的每次心跳时间间隔为 s,乙的心率为 次/min。
【答案】(1)25
(2)1;75
【知识点】平均速度的计算及测量
【解析】【分析】心率指的是心脏一分钟跳动的次数,正常成年人的心率指的是60~100次每分。
【解答】(1)甲的心率为60次/min,所以甲的心脏跳动一次所需的时间t=60次÷60s=1次/s;由甲图知,1s内坐标纸通过的路程是25mm,所以从标纸走纸的速度是25mm/s;
(2)甲的心率为60次/min,则甲的每次心跳时间间隔为1s;设乙的心率为n,根据题意得,60次/min×25mm=n×20mm,解得n=75次/min,即乙的心率为75次/min。
故答案为:(1)25;(2)1;75。
21.在东京奥运会上,中国乒乓球队的优异表现引起世界关注。图为正在进行比赛的兵乓球运动员。
(1)球拍受到乒乓球击打时,球拍发生形变,说明 。
(2)乒乓球以抛物线的姿态飞出,在到达位置①时,重力方向为 。
(3)如果乒乓球在到达最高点的瞬间所有力都消失,则乒乓球的运动状态是
【答案】(1)力可以改变物体的形状
(2)竖直向下
(3)保持匀速直线运动
【知识点】力的作用效果;牛顿第一定律;重力及其方向
【解析】【分析】(1)力的作用效果包括:力改变物体的形状和力改变物体的运动状态;
(2)根据甲重力的方向竖直向下解答;
(3)根据牛顿第一定律分析解答。
【解答】(1) 当球拍受到乒乓球的击打时,球拍会发生形变,这说明力的作用可以改变物体的形状。 (2) 重力是地球对物体的吸引力,方向始终竖直向下。无论乒乓球处于抛物线的哪个位置(包括位置①),重力方向都是竖直向下。
(3) 据牛顿第一定律(惯性定律),如果物体不受外力作用,它将保持原来的运动状态。乒乓球在最高点时,若所有力消失(包括重力和空气阻力),它将保持此时的速度(即水平方向的速度)做匀速直线运动。
22.“胜哥”在探究弹簧的特点时,得出了弹簧的长度与弹簧受到的拉力的关系如图所示。这根弹簧的原长是 cm,弹簧在受到3N的拉力时,弹簧比原来伸长了 cm。根据此图可以得到的结论是 (写出一个即可)。
【答案】2;3;在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
【知识点】弹力
【解析】【分析】(1)弹簧的原长就是不受拉力作用时弹簧的长度;
(2)根据图像形状分析弹簧的伸长与受到拉力的变化规律,据此列出数学关系式计算即可。
【解答】 (1)根据图片可知,当弹簧受到的拉力为0时,弹簧的长度为2cm,则这根弹簧的原长是2cm;
(2)根据图片可知,当弹簧受到的拉力在6N以内时,弹簧的伸长量与弹簧所受的拉力的变化图像为一条通过坐标原点的直线,则可以得到结论:在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
设弹簧在受到3N的拉力时弹簧伸长x,
;
解得:x=3cm。
23.立定跳远时的动作分解如图所示,从力学的角度分析,“胜哥”起跳后仍能继续向前运动,是因为“胜哥”具有 ;从机械能的角度分析,“胜哥”起跳后仍能继续向前运动,是因为“胜哥”具有 。
【答案】惯性;动能
【知识点】惯性;动能和势能的概念
【解析】【分析】(1)惯性的知识点:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性。当物体的运动状态发生改变时,由于惯性,物体会保持原来的运动状态继续运动。
(2)动能的知识点:物体由于运动而具有的能叫做动能,只要物体处于运动状态,就会具有动能,动能可以维持物体的运动状态。
【解答】从力学角度分析:运动员起跳前处于运动状态,起跳后,由于物体具有保持原来运动状态不变的惯性,所以运动员能继续保持向前的运动状态。
从机械能角度分析:运动员起跳后处于向前运动的状态,而物体由于运动会具有动能,动能是机械能的一种形式,正是因为运动员具有动能,所以能继续向前运动。
24.如图,甲、乙两车分别在相互垂直的道路上,沿靠近各自道路的中心线(图中虚线所示)向前匀速行驶,当甲、乙两车的车头到十字路口(道路中心线)的距离分别为30m和40m时,道口恰处于红、绿灯转换。甲、乙两车均未采取任何减速或制动等措施,以至两车相撞,造成严重后果。已知两车型号相同,汽车长5m、宽2m,甲车的速度为 。试判断在穿过路口过程中,乙车车速v2的范围是 km/h。
【答案】<81
【知识点】速度公式及其应用;平均速度的计算及测量
【解析】【分析】根据匀速直线运动的公式求出两种临界情况下乙车的速度,第一种临界为甲车车头碰到一车车尾;第二种临界为乙车车头碰到甲车车尾。根据位移关系,抓住时间相等,求出乙车的临界速度。
【解答】乙车最慢是乙车的右车头撞上甲车的右车尾。
甲车开了37m,所用时间,
乙车开了38m,,
乙车最快是甲车撞在乙车的左后部,甲车开了30m,所用时间,
乙车开了45m,
25.如图所示,在水平桌面上放着A、B两个相同的木块,A、B两个木块用绳子相连,在力F1 和F2 作用下匀速向右运动,已知 ,则木块 A 与桌面的摩擦力大小为 N;绳子对B的拉力大小为 N。
【答案】2;4
【知识点】力的作用是相互的;摩擦力的存在
【解析】【分析】 (1)A、B两木块一起做匀速直线运动,整体受力平衡,先算出整体受到的总摩擦力。
(2)滑动摩擦力与压力和粗糙程度有关,由于两木块是相同的,受到的摩擦力也相同,运动方向相同,摩擦力的方向一相同。
(3)以B为研究对象,根据力的平衡条件可求出绳子上的拉力。
【解答】 A、B两木块一起做匀速直线运动,以整体为研究对象,整体受向左的拉力F1、向右的拉力F2和两个向左的摩擦力。
整体受力平衡,所以F1+2f=F2,则总摩擦力:2f=F2-F1=6N-2N=4N,f=2N;
以B为研究对象,B受向左的拉力F、向左的摩擦力和绳子拉力F2而平衡,
所以F=F2-f=6N-2N=4N。
三、作图题
26.根据要求完成下列问题。
(1)如图甲,物体AB放在平面镜前,请作出物体AB在平面镜中所成的像。
(2)如图乙,苹果静止在水平面上,请在O点画出苹果所受重力G和支持力 F的示意图。
【答案】(1)
(2)
【知识点】平面镜成像的相关作图;力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】(1)根据平面镜成像的对称性完成作图;
(2)对苹果进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
【解答】(1)首先通过A点作镜面的垂线,然后根据平面镜成像“物像等距”在镜面右侧找到对应的像点A'。同理,找到B点对应的像点B'。连接A'B',这就是物体AB在镜子中的像,如下图所示:
(2)根据乙图可知,苹果受到的重力竖直向下,受到的支持力竖直向上,二者都作用在苹果的重心上,如下图所示:
四、实验与探究题
27.下图为“胜哥”“探究牛顿第一定律”的实验装置。实验中“胜哥”先后三次将同一木块放在同一斜面上滑下,使其沿斜面向下运动。逐渐减小水平面的粗糙程度,观察木块运动情况,从而得出力和运动的关系。
(1)实验中,研究的对象是 ,“胜哥”在实验操作中通过 的操作使木块到达水平面的初速度相同;
(2)我们通过观察木块在水平面上的滑行距离来判断木块速度减小的快慢,把不容易看到的现象转化成具体的、容易观察到的现象,这种方法叫 ;
(3)从实验中观察到,随着摩擦力的逐渐减小,木块在水平面上运动的距离逐渐 (选填“增大”或“减小”),在此实验基础上通过推理可知观点 (选填“A”或“B”)是正确的;
A.物体的运动不需要力来维持 B.力是维持物体运动的原因
【答案】(1)木块;让同一木块从同一高度沿相同斜面静止滑下
(2)转换法
(3)增大;A
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】(1)实验研究对象与控制初速度的方法:实验围绕木块的运动状态与受力的关系展开,研究对象是木块;要使木块到达水平面的初速度相同,需控制木块的释放条件(同一木块、同一斜面、同一高度静止滑下),确保下滑过程的机械能转化一致。
(2)转换法的定义:将不易直接观察的物理量(如速度减小的快慢),转换为易观察的物理量(如滑行距离),这种研究方法称为转换法。
(3)摩擦力与运动的关系:摩擦力是阻碍物体运动的力,摩擦力越小,木块速度减小得越慢,滑行距离越大;进一步推理可知,物体不受力时会保持原来的运动状态,说明运动不需要力来维持。
【解答】(1)实验中,研究的对象是木块;要使木块到达水平面的初速度相同,需通过让同一木块从同一高度沿相同斜面静止滑下的操作,保证木块下滑的初始条件一致,从而获得相同的初速度。
(2)通过观察木块在水平面上的滑行距离来判断其速度减小的快慢,将不易直接观察的 “速度变化快慢” 转化为易观察的 “滑行距离”,这种方法叫转换法。
(3)随着水平面粗糙程度减小,木块受到的摩擦力逐渐减小,速度减小得更慢,因此在水平面上运动的距离逐渐增大;由此推理:若物体不受力,将保持匀速直线运动状态,说明 “物体的运动不需要力来维持”,故观点A是正确的。
28.“胜哥”用带刻度尺的斜面、小车和数字钟表测量小车的平均速度,如图为测量过程中小车在A、B、C三个位置及其对应时间。
(1)实验中为了方便计时,“胜哥”应使斜面的坡度较 。
(2)小车从A位置到C位置的平均速度是 m/s。
(3)若小车过了A位置后才开始计时,会使所测AC段的平均速度偏 (填“大”或“小”)。
(4)小车加速下滑时,下列s-t图像中,与实验相符的是____(填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)小
(2)0.15
(3)大
(4)D
【知识点】平均速度的计算及测量
【解析】【分析】 (1)在实验中,斜面的坡度较大,小车下滑速度较快,所用时间较短,不容易准确测量时间;
(2)根据图片确定小车在斜面上通过的路程和所用的时间,根据速度公式可求从A到C的平均速度;
(3)小车过了A点后才开始计时,会导致AC段测量时间偏小,根据公式分析AC段平均速度的变化即可;
(4)根据斜面上小车的速度变化规律分析路程和时间的变化关系即可。
【解答】 (1)斜面的坡度越小,小车下滑速度就越小,所用时间较长,这样就比较方便准确的测量时间,则实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较小 ;
(2)根据图片可知,小车从A位置到C位置通过的路程s=90.0cm=0.900m,所用时间t=00:05:10-00:05:04=6s,则小车从A到C的平均速度;
(3)如果小车过了A点才开始计时,会使AC段测量的时间会偏小一些,根据速度公式可知,测得的平均速度会偏大;
(4)当小车从斜面上滑下时,小车做加速运动,即相同时间内小车通过的距离越来越大,因此在s-t图像中,图像不断向上弯曲。
故选D。
29.探究“阻力对物体运动的影响”实验装置如图甲所示。“胜哥”采集了小车从斜面A 处由静止滑至不同的水平面,直至静止的数据。结合推理绘出速度随时间变化的a、b、c图像,如图乙:
(1)实验中,每次小车从同一斜面的相同高度静止滑下,目的是使小车每次到达斜面底端的速度相同。图乙图像与此相应的证据是 。
(2)在木板表面上滑行的过程中,小车受到的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)分析t1时刻后图像可知,小车所受的阻力越小,速度减小得越 ;
(4)通过推理,在图乙中描绘出小车所受的阻力为0时的图像d 。
【答案】(1)0~t1绘制的图像重合
(2)不变
(3)慢
(4)
【知识点】观察结果的记录与分析;阻力对物体运动影响的探究实验;力与运动的关系;力与图象的结合
【解析】【分析】本题围绕 “阻力对物体运动的影响” 实验,结合控制变量法、摩擦力特点及实验推理展开分析。
【解答】(1)实验中每次小车从同一斜面的相同高度静止滑下,目的是使小车到达斜面底端时的初速度相同。图乙中a、b、c三条曲线在0~t1绘制的图像重合,此时小车的速度相同,表明实验操作达到了控制初速度一致的目的。
(2)在木板表面上滑行时,小车受到的摩擦力是滑动摩擦力,其大小与接触面的粗糙程度(即阻力大小)和小车对木板的压力有关。由于实验中小车的质量不变,压力不变,且木板表面的粗糙程度不变,因此摩擦力大小不变;
(3)对比图乙中a、b、c三条曲线可知,t1时刻后,阻力越小的曲线(如c)速度下降越平缓,说明阻力越小,小车速度减小得越慢。反之,阻力越大(如a),速度减小得越快;
(4)若小车所受阻力为0,根据牛顿第一定律(惯性定律),小车将保持匀速直线运动,速度不会减小。因此图像d应是一条水平直线,表示速度随时间不变。
故答案为:(1)0~t1绘制的图像重合;(2)不变;(3)慢;(4)。
30.“胜哥”为验证压力大小对摩擦力大小的影响,选用了长木板、木块、弹簧测力计、细线和若干个相同的铁块,设计并开展了如图实验:
(1)实验中,弹簧测力计必须沿 方向拉着木块做匀速直线运动。
(2)在图1所示实验中,木块受到的摩擦力为 牛。
(3)“胜哥”查阅资料获知滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关.他将同一木块放置在同一木板上,进行了如图2中的a、b、c所示的实验.拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3,推测F1、F2和F3的大小关系为 , 图a, b, c中分别对应的摩擦力为f1、f2、f3, 推测f1、f2、f3的大小关系为 .
【答案】(1)水平
(2)2.2
(3)F1=F2<F3;f1 = f2 < f3
【知识点】力的测量;摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)二力平衡的应用:当弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。为了保证拉力与摩擦力在同一直线上,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块。
(2)弹簧测力计的读数:弹簧测力计的读数需明确其分度值,再根据指针位置读取数值。
(3)滑动摩擦力的影响因素: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,与物体的运动速度无关。当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【解答】(1)实验中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做匀速直线运动。因为当木块做匀速直线运动时,在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,这样弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小。
(2)由图1可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N。因为木块做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,所以木块受到的摩擦力为2.2牛。
(3)沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,物体水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,拉力大小等于摩擦力的大小。如图4中的a、b、c所示的实验,a、b对照,压力、接触面粗糙程度都相同,只有速度不同,而滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,故a、b所受摩擦力相等,则F1=F2。a、c对照,速度、接触面粗糙程度都相同,c所受压力大于a,故c所受摩擦力大于a,则F1<F3。综上所述,拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3的大小关系:F1=F2<F3。
a、b 实验中,压力和接触面粗糙程度相同,滑动摩擦力与速度无关,故f1 = f2;c 实验中压力增大,滑动摩擦力增大,故f3 > f1,因此f1 = f2 < f3。
五、综合题
31.如图所示为“胜哥”自驾外出旅游时,根据汽车的运动情况绘制的s-t图像。请据图分析:
(1)第1~2h内汽车的运动状态是 (填“静止”“匀速运动”或“变速运动”)。
(2)根据图像,求算该汽车在5h内的平均速度。
(3)请在图乙中作出汽车在5 h内的 v-t 图像。
【答案】(1)静止
(2)v=s/t=340km/5h=68km/h
(3)
【知识点】机械运动的分类;速度与物体运动;速度公式及其应用;平均速度的计算及测量
【解析】【分析】(1)路程不变,可知汽车处于静止状态。
(2)根据速度等于路程与时间的比值计算速度。
(3)结合图甲分别计算0-1和2-5小时的平均速度,并据此作图。
【解答】(1)由图可知,1-2h内汽车的距离没有发生改变,可知汽车处于静止状态。
(3)由图甲可知,0-1小时,经过的路程为100km,速度为v=s/t=100km/1h=100km/h;
1-2h,处于静止状态,速度为零;
2-5h,速度为v=s/t=(340km-100km)/3h=80km/h,图像如图所示
。
32.2025年5月31日是端午节,我市开展了丰富多彩的庆祝活动。
〔活动一〕包粽子:粽子一般由糯米、馅料(如红枣、豆沙、肉类等)包裹在粽叶中制成。
(1)从能量的角度来看,粽子中储存了 能。
(2)粽叶中的特殊香味物质来自细胞结构中的 。
(3)〔活动二〕赛龙舟:比赛使用的是12人龙舟,300 m直道竞速。
如图所示为某龙舟在直道上的行驶情况,根据图示可知龙舟做 运动。
(4)正式比赛前,甲、乙两支龙舟队在300 m不流动的水域中进行了友谊赛,结果乙队落后于甲队10 s完成比赛。若甲队划行的速度为6 m/s,则乙队划行的速度是多少
(5)正式比赛在大陈江水域逆流划行,江水的流速为1m /s。若某龙舟队在不流动的水域中的划行速度为 5 m/s,求该龙舟队到达终点所需的时间。
【答案】(1)化学
(2)液泡
(3)变速(加速)直线
(4)由 知,甲队划行的时间 由题意可知,乙队划行的时间 则乙队划行的速度
(5)若某龙舟队在不流动的水域中的划行速度为5m/s,在大陈江水域逆流划行时,该龙舟队到达终点所需的时间
【知识点】机械运动的分类;速度公式及其应用;平均速度的计算及测量;能的多种形式
【解析】【分析】(1)食物中储存的能量称为化学能。
(2)植物细胞液泡中的细胞液是植物特殊香味的来源。
(3)经过相同的时间,路程不相同,为变速运动;经过的路程相同,为匀速运动。
(4)根据路程和速度计算甲队需要的时间,再由路程除以时间计算乙队的速度。
(5)龙舟队在逆流划行时速度等于在不流动的水域中的划行速度减去江水的流速。
【解答】(1)粽子中的糯米、馅料等食物成分主要为人体提供能量,这些能量以化学能的形式储存。
(2) 植物细胞中的香味物质通常由液泡中的芳香油或其他挥发性有机物产生。
(3) 由图可知,经过相同的时间,龙舟经过的路程逐渐变大,可知龙舟做变速(加速)直线。
33.某快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户,创新了无人机服务,该公司如图所示无人机有关信息如下表:
无人机自重 (含电池)G 140N
最大升力F 260N
最大飞行速度v 50km/h
脚架与水平地面接触总面积S
求:
(1)无人机送货时最大能装载多少 kg的货物
(2)现要将货物送到25km的地方,最快需要多少时间
(3)当无人机载着40N货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是多大
【答案】(1)无人机送货时,在空中匀速行驶时处于平衡状态,所载货物的重力最大,
无人机送货时最大能装载的重力:
最大装载货物的质量:
(2)最快需要的时间:
(3)无人机对地面的压力:F=G 机+G=140N+40N=180N;
则无人机对地面的压强:
【知识点】速度公式及其应用;重力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)无人机送货时,在空中匀速行驶时处于平衡状态,所载货物的重力最大,其大小等于最大升力减去自重,根据G=mg求出所载货物的最大质量;
(2)根据速度公式计算最快需要的时间;
(3)当无人机载着40N货物降落在水平地面上时,对地面的压力和它们的重力相等,根据压强公式计算无人机对地面的压强。
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