中考特训1 力与运动
1.2 二力平衡实验探究、利用平衡力求摩擦力与综合性分析题
重难点集训目录
四、 实验探究二力平衡的条件
五、 利用二力平衡求摩擦力及二力平衡的应用（受力分析，较难）
①两个物体叠加或水平一起放置时，求摩擦力与其他物理量
②利用二力平衡分析力的大小及方向
六、摩擦力与杠杆、滑轮、浮力等综合性分析题（中考综合题型）
五、二力平衡的条件（实验探究）
1．探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)小明用弹簧测力计拉同一木块进行了三次正确的实验操作，实验情景如图甲、乙、丙所示。
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①在图乙中，木块受到的滑动摩擦力大小等于__3.4__N，方向__水平向左__。
②比较__甲、乙__两图的实验可知，滑动摩擦力的大小与压力有关。
③比较甲、丙两图的实验可知：滑动摩擦力的大小与__接触面粗糙程度__有关。
(2)在操作过程中小明还发现，弹簧测力计不沿水平方向拉动时，也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动，如图丁所示。此过程中，木块处于__平衡__(选填“平衡”或“非平衡”)状态；弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力__不是__(选填“是”或“不是”)一对平衡力，理由是__两个力不在同一条直线上，大小也不等__；竖直方向上，木块受到的重力和木板对它的支持力__不是__(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【解析】 (1)①弹簧测力计的最小刻度值为0.2N，由图乙可知此时的读数为3.4N；因为木块水平向右滑动，所以滑动摩擦力的方向水平向左。②甲、乙两图中接触面粗糙程度相同，压力不同，导致摩擦力大小不同。③甲、丙两图中的压力相同，接触面粗糙程度不同，导致摩擦力大小不同。(2)图丁中木块在各个力的作用下做匀速直线运动，因此处于平衡状态；此时摩擦力与拉力不是一对平衡力，因为两个力不在同一条直线上，大小也不等；因为竖直方向上，木块受到重力、支持力大小不相等，所以重力与支持力不是一对平衡力。
2．一质量均匀分布、正反面相同的长方形木板，以中线MN为界，对比观察左右两部分，发现粗糙程度可能不一样，哪一侧更粗糙？同学们进行了研究。
(1)①小华将滑块放在木板上，通过细线和固定的弹簧测力计相连，如图甲所示。水平向右拉动木板，待示数稳定时，记下滑块经过左、右两部分时测力计的示数F左和F右，若F左＞F右，则木板的__左__侧更粗糙，实验时__不需要__(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板；
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②小华左右手戴上同样的手套，木板水平对称地放在左右手上，现左手向左移、右手向右移，使两手距离快速增大，若木板向左运动，则木板__左__侧更粗糙。
(2)小明用图乙实验装置，进行如下操作：
A．将轻弹簧的一端分别固定在板上MN左右两侧的P、Q点，另一端分别与同一滑块接触
B．移动滑块使弹簧压缩相同的长度，由静止释放滑块，使滑块越过MN但不滑离木板
C．分别测出滑块越过MN后滑行的距离x1和x2
小明想根据x1和x2的大小关系判断木板的粗糙程度，小华提出疑议。为能根据x1和x2的大小关系作出正确判断，请指出小明实验中存在的问题是不能确定滑块经过中线MN时的速度相同。
(3)小红使滑块分别从左右两侧滑上木板，测出滑块运动的速度，作出滑块从两端分别运动至MN过程中的速度v和时间t的关系图像如图丙，则图线__b__(选填“a”或“b”)所对应的接触面更粗糙，判断的依据是__b图线物块的速度变化快__。
六、利用二力平衡求摩擦力及二力平衡的应用
3．如图甲是消防队员小王进行爬杆训练的示意图，在某次爬杆训练中，小王沿杆竖直向上运动的v(速度)－t(时间)图像如图乙所示，下列判断正确的是 ( B )
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A．0～6s时间内，小王沿杆匀速向上运动
B．6～15s时间内，小王沿杆上爬的距离是5.4m
C．0～18s时间内，小王受到的摩擦力方向向下
D．15～18s时间内，小王受到的摩擦力大小等于重力大小
4、如图所示，用水平拉力F拉上下表面水平、粗糙程度各处相同的物体A，使其在水平地面上匀速运动，当物体B静止不动时，与水平绳相连的弹簧测力计的示数不变。关于该状态，下列说法不正确的是(不计绳和弹簧测力计重)( D )
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A．A对B的摩擦力为滑动摩擦力 B．B对A的摩擦力方向水平向左
C．弹簧测力计对B的拉力等于A对B的摩擦力 D．B对A的摩擦力与水平拉力F是相互作用力
【解析】以摩擦力的施力物体为参照物，物体相对它的运动为相对运动；当受到静摩擦力的物体相对静止时，以施力物体为参照物，假设其接触面是光滑的，物体开始滑动的方向，即为相对运动趋势方向。
5．如图所示，第一次甲单独用50牛的力推墙，第二次甲推墙的力不变，乙用30牛的力向左推甲，前后两次，人均未运动，则下列说法错误的是(D)
A．在两幅图中，墙壁都受到50牛的推力 B．乙受到地面30牛的摩擦力，方向向左
C．第二次推时，甲受到地面20牛的摩擦力方向向左 D．第二次推时，墙壁受到80牛的推力
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6．A、B、C三物块质量分别为M、m、m0，作如图所示的连接，绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计，若B随A一起沿桌面水平匀速运动，即可以断定( A )
A．物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0g
B．物块A与B之间有摩擦力
C．桌面对A，B对A都有摩擦力，两者方向相同，大小差为m0g
D．桌面对A，B对A都有摩擦力，两者方向相反，大小差为m0g
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【解析】本题注意整体法与隔离法的应用：对B进行受力分析可知B的受力情况；对整体进行受力分析可知A与桌面之间摩擦力的情况。对B进行受力分析可知，B受重力、支持力，B水平方向不受外力，故B不会受到A对B的摩擦力，即A、B间没有摩擦力；对A、B整体进行受力分析可知，整体受C的拉力、自身的重力、桌面的支持力，要使整体做匀速直线运动，A应受到桌面对其向左的摩擦力，大小与绳子的拉力相同；对C进行受力分析可知，C受重力与绳子的拉力且处于平衡状态，故绳子的拉力为m0g；由此可知，物体A与桌面间的摩擦力大小为m0g。
7．两个完全相同的物体A、B，每个重为20N。
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(1)如图甲所示，A和B叠放在水平桌面上，在15N的水平拉力作用下，A、B一起向右做匀速直线运动，此时木块B受到的摩擦力大小为__0__N。
(2)如图乙所示，若将A、B木块紧靠着放在水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起向右做匀速直线运动，则F2的大小是__15__N，此时A对B的推力为__7.5N__。
8、如图，ABCD是4块质量相同的砖，每块重50N，A、D两侧是两块竖直的木板，木板外侧分别用1000N的力压紧，砖处于静止状态。A砖与木板内侧之间的摩擦力为__100__N；A砖与B砖之间的摩擦力为__50__N；B砖与C砖之间的摩擦力为__0__N。
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【解析】 先把4块砖看作一个整体：4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各受到木板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砖还受到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，方向向上。对于第二块砖B：已经受到了两个力的作用，分别是：自身向下的重力50N、A砖对它的向上的摩擦力50N，这两个力恰好是一对平衡力，故B砖不再受其他力。B砖和C砖之间没有力的作用，即B砖与C砖之间的摩擦力为0。
六、摩擦力与杠杆、滑轮、浮力等综合性分析题
9.如图所示，水平地面G点左右两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向5 牛的拉力F。物体经过E点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在EG段做匀速直线运动，则（??D ）
A.物体在EF段的速度大于GH段的速度???????/B.物体在GK段受到的摩擦力等于5 牛 C.拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功???D.拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率
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10.在水平桌面上放一物体A，桌面不光滑。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。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，缓慢放水直至物体B完全露出水面的过程中，整个装置还是静止不动，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(已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)，以下说法正确的是( C )
A. A物体受到摩擦力的方向始终水平向右
B. A物体受到摩擦力的方向开始水平向左后变为水平向右
C. A物体受到摩擦力的大小范围是0N≤ｆ≤5N
D. A物体始终受到5个力的作用
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11．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。下列说法错误的是( C )
A．该物体在6～9 s内F做功的功率是8 W
B．该物体在3～6 s内受到的力不是平衡力
C．该物体在3～6 s内受到的摩擦力为6 N
D．在0～3 s内F没有做功
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12.在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑．质量分别为m，2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（ B ）
A.甲图中F做的功小于乙图中F做的功??????B.甲图中F做的功等于乙图中F做的功 C.甲图中F做的功大于乙图中F做的功????D.条件不足，无法确定甲、乙图中F做的功谁/
13、如图所示，小明和小强分别用沿水平方向的力F1、F2推 A. B两个木箱，使它们沿着推力的方向移动的距离分别为S1、S2，对它们所做的功分别为W1、W2，且W1＝W2。则下列说法正确的是 ( )
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A. 如果F1>F2，则S1>S2 B. 如果F1 C. 如果F1＝F2,则S1>S2 D. 如果F1＝F2，则S1＝S2
答案：D 解析：根据可知，当功一定时，力与距离成反比。所以选D。
14．如图所示物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态。当用竖直向下2 N的力F1拉重为1 N的物体A时，能使物体B以0.6 m/s的速度匀速向右运动，若只用水平向左的力F2拉物体B时，能使物体A以0.3 m/s速度匀速上升，不计滑轮重和摩擦。下列说法正确是( C )
A．物体B受到的摩擦力为6 N
B．拉力F2大小为10 N
C．拉力F2的功率为1.2 W
D．拉力F1的功率为0.4 W
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15.重为40N的物体A放在水平桌面上，利用图9所示的装置使物体A以2m/s 的速度做匀速直线运动，拉力F的大小是2N并保持水平，绳子的伸长及滑轮的摩擦不计。则 （ A ）
A．拉力F移动的速度是4m/s
B．A受到桌面的滑动摩擦力是40N
C．1s内拉力F做的功是4J
D．拉力做功的功率是4W
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16.小明用方向为水平、大小为20N的力，拉着一个重50N的小车在水平地面上匀速运动。在5s的时间内，向前运动了5m。下列中说法中正确的是（ C ）
A.小车受到的摩擦力大小是50N B. 重力做功250J
C. 小明的拉力做功100J D. 小明做功的功率是100W
17.如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10牛，物体M的运动速度为1米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间的摩擦）。那么在此过程中（??C ）
A.?物体M与地面间的摩擦力为5牛???????????????????????????/B.?物体M与地面间的摩擦力为10牛 C.?水平拉力F做功的功率为20瓦??????????????????????????????/D.?1秒内滑轮对物体M做功为10焦
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18.如图（甲）所示，重为80N的物体在大小为10N方向向左的拉力F1的作用下，在水平面上以0.3m/s的速度做匀速直线运动,滑轮与绳子质量及摩擦均不计。当撤去拉力F1物体静止后，改用拉力为水平向右大小为30N的拉力F2使物体在相同的水平面上向右运动10m，如图15乙所示则下列说法不正确是（ B ）
A．拉力F2做的功是300J B．物体与地面之间的摩擦力为30N
C．在拉力F2作用下物体运动时，其受到的合力大小为10N D．拉力F1的功率为6W
19．如图所示，用力F拉着滑轮，使重200N的物体A以0.2m/s的速度，在水平地面上匀速运动。弹簧测力计的示数为5N。不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列叙述不正确的是（ C ）
A．水平拉力F的功率是1W
B．以滑轮为参照物，物体A是运动的
C．物体A前进1m，重力做功200J
D．物体A受到的摩擦力为5N
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20、如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（ D ）
B受到的摩擦力为3N，方向水平向左 B. 滑轮移动的速度为0.4m/s C. 绳子拉物体A的功率为2W D. 在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N
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21．如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A 沿水平方向以0.01m/s的速度匀速运动。此时滑轮组的机械效率为75％，运动中物体A受到地面的摩擦阻力为物体重力的0.3倍。不计绳重、滑轮摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上。则下列计算结果不正确的是（ C ）
A．绳子自由端受到拉力的功率是2W B．人所受到的合力为零
C．绳子自由端运动的速度是0.01m/s D．人对地面的压力是410N
22．如图10所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动。物体B重10N，弹簧测力计的示数为5N且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列说法中正确的是（ D ）
A．地面受到的摩擦力为10N B．滑轮移动的速度为0.4m/s
C．水平拉力F的功率为4.8W D．在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J
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23.如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在10牛的水平拉力F1作用下，A、B一起以0.5米/秒的速度作匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为 ____0____?牛；若将A、B紧靠在一起放在同一水平桌面上，用15牛的水平力F2推A，使它们一起运动了0.6米（如图乙），则该过程中推力F2做的功为_____9___焦，木块A和B动能总共增加___3___焦。
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24、如图(甲)所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于__________状态，第6秒末到第9秒末，推力F做功是_________焦耳。
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25．重庆市将实现建成小区与配套学校同步覆盖纳入25件重点民生实事，江北区五里坪实验学校于2017年9月全部建成并投入使用，在建设中，推土机发挥了重要作用。现有如图所示的履带式推土机，其发动机的额定功率为120 kW，若推土机在平直场地上以额定功率作业，以1.5 m/s的速度匀速前进15 m。则：
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(1)推土机所做的功W为多少？
(2)推土机受到的阻力F是多少？
解：(1)推土机在平直场地上以额定功率作业，由P＝＝＝Fv可得，牵引力的大小：
F＝＝＝8×104 N，牵引力所做的功：W＝Fs＝8×104 N×15 m＝1.2×106 J；
(2)因推土机匀速直线运动时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，
所以，推土机受到的阻力：f＝F＝8×104 N。
26.如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600千克，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以0.5米／秒的速度匀速前行，经l00秒将货物拉出仓库，g取l0牛／千克。求在此过程中：
(1)人做的有用功为多大?
(2)人的拉力为多大?
(3)人拉力的功率为多大?
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【答案】(1)15000J (2) 400N (3)200W
中考特训1 力与运动
摩擦力与二力平衡
重难考点清单
摩擦力的存在与概念
定 义：当一个物体在另一个物体表面上运动时，会产生一种阻碍物体相对运动的力，叫摩擦力。
方 向：与物体相对运动的方向相反（可能与实际运动方向相同，如向上爬树；也有可能相反，如向下爬树）。
条 件： ①两个物体相互接触并且接触面粗糙；
②两个物体之间存在挤压；
③两物体已发生运动或具有相对运动的趋势（静止）
二、影响滑动摩擦力大小的因素实验：
①原理：二力平衡的条件(水平方向匀速直线运动)
②控制变量法的应用(分别控制压力大小与改变接触面的粗糙程度)
③实验评估及实验改进方法
方案一、木块在木板上匀速拉动，但实验过程中很难保持物体进行匀速直线运动
方案二、使弹簧计固定，拉动物体下面的长木板，根据二力平衡，无论怎么拉动木板，测力计的示
数即摩擦力的大小
方案二优点：①不需要控制木板匀速直线运动，方便实验操作
②弹簧测力计固定不动，便于读数
三、平衡力与相互作用力概念与区别
定 义：一个物体在两个力的作用下，如果保持静止或匀速直线运动状态，就说明这两个力是平衡
的，或者说物体处于二力平衡状态。
条 件：作用在一物体上的两个力，必须大小相等、方向相反，并作用在同一条直线上。
判 断：①物体在两个力作用下保持静止状态或匀速直线运动状态；②两个力同时满足二力平衡的
四个条件。
注 意：平衡力与相互作用力区分时，应注意平衡力作用在一个物体上，而相互作用力作用在两个
不同的物体上。
四、二力平衡的条件（实验探究）
使用控制变量法：
①两个力方向相反且同一直线
②两个力大小相同
③作用在同一物体上
五、摩擦力大小与方向定量分析-水平方向（利用二力平衡求解）
测 量：用弹簧测力计拉着木块在长木板上做匀速直线运动，根据二力平衡的原理拉力大小等于木块
所受滑动摩擦力的大小。
因 素：滑动摩擦力的大小跟压力有关，压力越大滑动摩擦力越大；
还跟接触面的粗糙程度有关，越粗糙滑动摩擦力越大。
注 意：①滑动摩擦力的大小与物体运动的速度和接触面的面积大小无关；
②摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反，与物体实际运动的方向可能相反，也可能
相同。
六、二力平衡的应用（受力分析，较难）
受力分析：物体在两个力作用处于平衡状态时，根据一个力大小和方向，判断另一个力的大小和方向。
判断状态：如果一个物体受力平衡，则物体处于静止或匀速直线运动状态。
