2019年浙教版科学中考冲刺重高专训4 受力分析与应用

文档属性

名称 2019年浙教版科学中考冲刺重高专训4 受力分析与应用
格式 zip
文件大小 388.7KB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2019-03-05 08:55:53

图片预览

文档简介

冲刺重高专训4 受力分析与应用
受力分析、二力平衡是力学部分的基础,所有涉及力的分析与计算均会涉及这两方面的内容。力和运动的分析主要考查牛顿第一运动定律以及惯性,难度不大,特别注意分析惯性问题时的表述。
专题一 受力分析
1.(2018·浙江杭州)如图所示为掷出的实心球的运动轨迹,实心球离开手后在空中飞行过程中最高点所受到的力是(B)
(第1题)
A.只有重力
B.重力和空气阻力
C.重力和手的推力
D.重力、空气阻力和手的推力
【解析】 小球向右上方推出后,到最高点,竖直方向速度为零,水平方向速度不为零,故在最高点,受到重力和空气阻力。
2.如图所示,在光滑水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,弹簧在自然长度时,小球位于O点;当通过小球压缩弹簧到A位置时,释放小球;然后小球从A点开始向右运动,已知AO=BO,则(A)
(第2题)
A.小球从A运动到O的过程中,所受弹力方向向右,速度不断增大
B.小球从O运动到B的过程中,所受弹力方向向右,速度不断减小
C.小球运动到O点时,因弹簧恢复了原长,小球停止运动并保持静止
D.小球运动到B点时,所受弹力方向向左,小球停止运动并保持静止
【解析】 小球从A运动到O的过程中,所受弹力方向向右,速度不断增大,故A正确;小球从O运动到B的过程中,所受弹力方向向左、速度不断减小,故B错误;小球运动到O点时,因弹簧恢复了原长,小球不受弹力,但此时小球速度最大,由于惯性仍向右运动,故C错误;小球运动到B点时,所受弹力方向向左,弹簧弹性形变最大,弹性势能转化为小球的动能,小球加速向左运动,故D错误。
3.如图所示,物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向做匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法中,正确的是(D)
(第3题)
A.甲、乙两图中A均受摩擦力,且方向均与F相同
B.甲、乙两图中A均不受摩擦力
C.甲图中A不受摩擦力,乙图中A受摩擦力,方向与F相反
D.甲图中A不受摩擦力,乙图中A受摩擦力,方向与F相同
【解析】 图甲中A做匀速直线运动,水平方向上不受外力,没有相对于B的运动趋势,所以图甲中A不受摩擦力;图乙中A也是平衡状态,但A的重力使A有沿斜面下滑的趋势,所以B对A有斜向上的摩擦力。
4.(2018·随州三模)如图所示,在前进的列车内的茶几上放有一只卤蛋和一盒饼干,小华发现卤蛋突然沿如图所示的方向运动,而饼干却丝毫没动,试画出饼干受力的示意图。
(第4题)
【解析】 卤蛋突然向左运动,饼干虽未动,但饼干相对于桌面有向左的运动趋势,所以饼干受平行于桌面向右的摩擦力f;在竖直方向上,饼干受竖直向下的重力G和竖直向上F的支持力。
专题二 二力平衡和平衡状态的判断
5.如图所示,木块漂浮在水面上,不可伸长的细线处于松弛状态,装有足够多水的容器底有一阀门K。打开阀门使水缓缓流出,当细线断裂的瞬间关闭阀门,则(B)
(第5题)
A.细线断裂的瞬间,木块受到的拉力大于重力
B.细线断裂后,容器底受到水的压强比断线的瞬间大
C.细线断裂前,木块受到的拉力的变化量大于浮力的变化量
D.细线断裂后,木块再次漂浮时受到的浮力比断线的瞬间小
【解析】 细线断裂的瞬间,木块受到重力、浮力和拉力的作用,而重力等于拉力加上浮力,所以拉力小于重力,故A错误;细线断后,受到的拉力不存在,物体将下沉一些,容器内水的深度变大,容器底受到水的压强变大,比断线的瞬间大,故B正确;细线断裂前,木块受到重力、浮力和拉力的作用,重力等于拉力加上浮力,木块受到的拉力的变化量等于浮力的变化量,故C错误;断线的瞬间,木块受到的浮力小于重力,细线断裂后,木块再次漂浮时,受到的浮力等于重力,所以此时的浮力比断线的瞬间大,故D错误。
6.如图所示,第一次甲单独用50 N的力推墙,第二次甲推墙的力不变,乙用30 N的力向左推甲,前后两次,人均未运动,则下列说法中,错误的是(D)
(第6题)
A.在两幅图中,墙壁都受到50 N的推力
B.乙受到地面30 N的摩擦力,方向向左
C.第二次推时,甲受到地面20 N的摩擦力,方向向左
D.第二次推时,墙壁受到80 N的推力
导学号:60306008
【解析】 甲、乙两人均未运动,所以在两次推墙的过程中,甲、乙两人均受到平衡力作用。第一次推墙的过程中,甲对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用力,大小相等,甲受到墙对他向右50 N的推力和地面对甲向左50 N的摩擦力而受力平衡,如解图①所示:
(第6题解①)
第二次推墙时,甲受到墙对他向右50 N的推力,乙对他向左30 N的推力,故还受到地面对他向左20 N的摩擦力才能受力平衡。甲受力的示意图如解图②所示:
(第6题解②)
第二次乙对甲的推力与甲对乙的推力是一对相互作用力,大小相等,乙受到甲对他向右30 N的作用力和地面对他向左30 N的摩擦力而静止,如解图③所示:
(第6题解③)
分析各选项可知A、B、C正确,D错误。
7.如图所示,在水平地面上用甲、乙两个弹簧测力计分别向左、右两边拉物体M,使M匀速向右运动,如果甲的示数为12 N,乙的示数为13 N,则M受力平衡(填“平衡”或“不平衡”),M受到的摩擦力方向是水平向左(填“水平向左”或“水平向右”)。
(第7题)
【解析】 因为物体M做匀速直线运动,则物体处于平衡状态,所以物体M受力平衡;物体M受到两个拉力的合力F=F乙-F甲=13 N-12 N=1 N,方向水平向右,根据力的平衡条件可知,物体M受到的摩擦力水平向左,大小为1 N。
8.如图所示,一质量为m的探空气球(包括其下方的吊篮)与吊篮中物体的质量之比为1∶4,若气球所受总浮力始终保持30 N不变,气球受到的空气阻力与速度成正比,即f=kv,此时气球以2 m/s的速度竖直向下运动;若吊篮中的物体的质量减少一半,经过一段时间后,气球恰好以2 m/s的速度竖直向上运动。(吊篮所受的浮力和空气阻力忽略不计,g取10 N/kg)求:
(第8题)
(1)吊篮中物体的质量。
(2)若去掉吊篮中的所有物体,气球能达到的最大速度。
【解析】 (1)气球质量为m,G球=10m,则物体重力为G物=40m。当气球匀速下降时,由平衡条件可得F浮+f=G球+G物;当吊篮中物体的质量减少一半后,气球以相同速度匀速上升时,由平衡条件可得F浮=f+G球+G物;把F浮=30 N,G球=10m,G物=40m代入,解得f=7.5 N,m=0.75 kg,则m物=4m=4×0.75 kg=3 kg。(2)由f=kv得,k===3.75 N·s/m;当去掉吊篮中所有的物体时,气球上升,设最终匀速运动时的速度为v,由平衡条件得F浮=f′+G球,则f′=F浮-G球=30 N-0.75 kg×10 N/kg=22.5 N;由f′=kv得v== m/s=6 m/s。
专题三 力和运动的关系
9.某运动员做蹦极运动,如图甲所示,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,在B点运动员所受的弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点,运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为竖直方向的运动)。下列判断中,正确的是(A)
,(第9题))
A.从A点到B点过程中运动员加速下落
B.从B点到C点过程中运动员重力势能增大
C.t0时刻运动员动能最大
D.运动员重力大小等于F0
【解析】 B点弹力等于重力,A点到B点过程中,重力大于弹力,运动员做加速运动,A正确;从B点到C点过程中,运动员的高度下降,重力势能变小,B错误;t0时刻,绳的弹力最大,运动员到达最低点,此时动能为0,C错误;由图可知,最后绳的弹性势能几乎不变,说明此时运动员已经静止下来,此时拉力(弹力)等于重力,图中拉力小于F0,即重力小于F0,D错误。
10.(2018·河南)如图所示,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做匀速直线运动。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两物体不会(填“会”或“不会”)相撞,原因是:A、B都具有惯性,保持原来运动状态不变。
(第10题)
【解析】 小车停止前,A、B物块和小车一起做匀速直线运动,并且两物体和小车具有共同的速度,当小车突然停止时,由于物体在光滑接触面上,因此两物体由于惯性,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。
11.“蹦床”是2008年北京奥运会的比赛项目。“蹦床”的弹性很大,运动员可在上面反复弹跳。从高空落下的运动员刚好与水平床面接触的点为A点,能到达的最低点为B点,如图所示。运动员从A点到B点的运动过程中速度如何变化?请分析并说明其原因。
(第11题)
【解析】 运动员从A点到B点过程中,重力不变,受到向上的弹力越来越大,当弹力小于重力时,运动员所受合力方向向下,且合力方向与速度方向相同,运动员的速度越来越大;当弹力大于重力时,运动员所受合力方向向上,合力方向与速度方向相反,运动员的速度越来越小,所以运动员的速度先变大后变小。
12.水平抛出的物体,会沿着曲线下落,在没有空气阻力时所做的运动叫作平抛运动。做平抛运动的物体可看作同时沿水平方向和竖直方向运动。如图所示为一小球从O点开始做平抛运动的轨迹,A、B、C、D分别是经过相同时间所到达的位置。测得A、B、C、D离O点的水平距离分别为5、10、15、20,离O点的竖直距离分别为5、20、45、80(单位:cm)。请分析数据回答:
(第12题)
(1)该运动中小球在水平方向上做匀速直线运动,它在竖直方向上是否做匀速直线运动?否(填“是”或“否”)。
(2)不管从多高下落,落地之前小球总是沿曲线下落,不会竖直下落。可见小球(B)
A.受到沿曲线向下的外力作用,所以保持曲线方向运动的状态
B.在水平方向上不受外力作用,总能保持水平方向的运动速度
C.在水平方向上受到惯性的作用,总能保持水平方向的运动速度
【解析】 (1)A、B、C、D分别是经过相同时间所到达的位置,离O点的竖直距离分别为5 cm、20 cm、45 cm、80 cm。根据v=,在竖直方向上,各段的速度越来越大,故竖直方向上不是做匀速直线运动。(2)水平抛出的物体,会沿着曲线下落,在没有空气阻力时所做的运动叫做平抛运动,故做平抛运动的物体只受竖直向下的重力的作用,在水平方向上,由惯性要保持原来的运动状态,总能保持水平方向的运动速度,故A、C错误,B正确。
13.一个均匀实心物体与弹簧的末端相连,浸没在液体中处于静止状态。可以根据物体的密度ρ1与液体的密度ρ2之间的关系,对弹簧长度L与原长L0的关系作出判断,请利用学过的科学知识,推导出这些关系。(弹簧所受重力和浮力均不计,推导中要求写出依据)导学号:60306009
(第13题)
【解析】 浸没在水中的物体受到液体的浮力F浮和重力G两个力的作用或液体的浮力F浮和重力G以及弹簧的弹力三个力的作用,因为排开水的体积等于物体的体积,即V排=V物,所以F浮=ρ液V排g=ρ2V物g,G=m物g=ρ1V物g。如果F浮>G,即ρ2V物g>ρ1V物g,ρ2>ρ1,物体将上浮,对弹簧施加一个向上的弹力,弹簧长度L>L0;如果F浮<G,即ρ2V物g<ρ1V物g,ρ2<ρ1,物体将下沉,对弹簧施加一个向下的弹力,弹簧长度L