中考物理压轴题专题力与运动的关系问题的经典综合题及答案
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一、初中物理力与运动的关系问题1.如图甲所示,小强在水平地面上用力向右推木箱,推力随时间变化的图象如图乙所示,木箱速度随时间变化的图象如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是()A.0﹣1s内木箱没有动,所以此时不是平衡状态B.1s﹣2s内木箱受到的摩擦力大小为4NC.如果3s后人停止用力,木箱将做匀速直线运动D.如果3s后人突然用6N的力往回拉箱子,此时物体立刻向左加速运动【答案】B【解析】【详解】A. 0﹣1s内木箱没有动,木箱处于静止状态,静止也属于平衡状态,选项A说法错误;B.摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,在2s—3s内,木箱处于匀速直线运动,此时推力等于摩擦力,即摩擦力大小为4N,所以1s﹣2s内木箱受到的摩擦力大小为4N,选项B说法正确;C.如果3s后人停止用力,木箱在水平方向上只受到摩擦力,将不再受平衡力作用,力是改变物体运动状态的原因,故木箱将不做匀速直线运动,选项C说法错误;D.如果3s后人突然用6N的力往回拉箱子,由于惯性,物体先做向右的减速运动,速度为零后做向左加速运动,选项D说法错误。
故选B。
2.踢足球是我国青少年喜爱的一项体育运动,如图所示是一次精彩的传球攻门过程,下列说法正确的是()A.在运动过程中,足球的重力势能是不变的B.足球对脚的作用力和脚对足球的作用力是一对平衡力C.足球在空中能够继续飞行,是因为受到惯性力的作用D.足球飞行路线发生了变化,说明力能改变物体的运动状态【答案】D【解析】【分析】(1)重力势能的影响因素是质量和高度,据此判断其是否发生改变;(2)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上;(3)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;(4)力可以改变物体的运动状态。
【详解】A.在运动过程中,足球的高度发生了变化,所以重力势能是变化的,故A错误;B.足球对脚的作用力和脚对足球的作用力,作用在不同的物体上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故B错误;C.足球在空中能够继续飞行,是由于足球具有惯性,但不能说受到惯性力的作用,因为惯性不是力,故C错误;D.足球飞行路线发生了变化,是重力作用的结果,说明力能改变物体的运动状态,故D 正确。
故选D。
3.以下说法正确的是()A.投篮时,篮球离手后继续飞向篮筐是因为篮球受推力的作用B.手握水杯静止在空中,水杯只受重力、摩擦力这两个力的作用C.太阳东升西落,说明无论以什么物体为参照物,它都是运动的D.以卵击石,虽然卵破,但卵对石头的力与石头对卵的力大小相等【答案】D【解析】【分析】(1)惯性是物体本身具有的保持原来运动状态不变的性质;(2)对有水的水杯进行受力分析即可解答;(3)研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同;(4)作用力和反作用力之间的关系是:两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
【详解】A.篮球离开手后由于惯性会继续在向上运动,故A错误;B.手握水杯静止在空中,则受力平衡,分析可知竖直方向上,水杯受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力作用,此外水平方向上,手对杯子有压力,故B错误;C.研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同,如果选择与太阳运动方向和速度都相同的物体为参照物,它就是静止的,故C错误;D.以卵击石,鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力是一对相互作用的力,大小相等,方向相反,故D正确。
故选D。
4.如图所示,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度在水平地面上向右做匀速直线运动,不考虑空气阻力,下列说法中正确的是A.如果小车突然停止运动,木块将向左倾倒B.木块对小车的压力与木块受到的重力是一对平衡力C.小车对木块的支持力与木块受到的重力是一对平衡力D.木块对小车的压力与地面对小车的支持力是一对相互作用力【答案】C【解析】【详解】A.如果小车突然停止,木块下部由于摩擦速度减小,而木块上部由于惯性会仍然保持原来的运动状态向右运动,所以会向右倾倒,故A错误;B.木块对小车的压力与木块受到的重力,二力方向相同,所以不是一对平衡力,故B错误;C.小车对木块的支持力与木块受到的重力大小相等、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,故C正确;D.木块对小车的压力与地面对小车的支持力大小不相等,方向相反,在同一直线上,作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故D错误。
5.如图所示,水平传送带上的物体正在向右运动,物体速度逐渐变大,分析物体受到的力有()A.重力、传送带的支持力B.重力、对传送带的压力C.重力、传送带的支持力、向右的摩擦力D.重力、传送带的支持力、对传送带的压力【答案】C【解析】【分析】【详解】A.如果只受重力和支持力,物体就会处于平衡状态,不会做加速运动,故A不符合题意;BD.中对传送带的压力是物体施加的力,不是物体受到的力,故BD不合题意。
C.物体竖直方向上受重力和传送带对它的支持力的作用,且两个力平衡;水平方向上向右做加速运动,所以受到传送带对它向右的摩擦力作用,故C符合题意;6.如图是足球运动员踢足球时的情景,下列说法正确的是( )A.足球在空中飞行过程中,只受到空气阻力的作用B.足球在空中飞行过程中,运动状态一定发生改变C.脚踢球使球飞出去,说明力是物体运动的原因D.足球在空中飞行过程中,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动【答案】B【解析】【分析】【详解】A.足球在空中飞行的过程中,受到重力和空气阻力的作用,故A错误;B.足球在空中运动过程中,受到竖直向下的重力与空气的阻力,这两个力不是平衡力,所以足球的运动状态一定发生改变,故B正确;C.脚踢球,使球飞出去,说明力可以改变物体的运动状态,故C错误;D.空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它将保持原来的运动状态,沿原来的方向做匀速直线运动,故D错误;故选B。
7.如图所示,体操运动员静止在平衡木上时,与运动员所受的重力是一对平衡力的是A.平衡木对运动员的支持力B.运动员对平衡木的压力C.平衡木受到的重力D.运动员对地球的吸引力【答案】A【解析】【分析】【详解】体操运动员静止在平衡木上,所以运动员受到的是平衡力A.平衡木对运动员的支持力和运动员所受的重力符合二力平衡的条件,是一对平衡力,故符合题意;B.运动员对平衡木的压力作用在平衡木上,与运动员重力不作用在同一物体上,且方向相同,不是一对平衡力,故不符合题意;C.平衡木受到的重力作用在平衡木上,与运动员重力不作用在同一物体上,且方向相同,不是一对平衡力,故不符合题意;D.运动员对地球的吸引力作用在地球上,与与运动员重力不作用在同一物体上,不是一对平衡力,故不符合题意。
故应选A。
8.如图所示,是南开中学教师运动会的“同心鼓”项目,这个项目要求老师们同时用力拉着鼓四周的绳子,通过有节奏的收、放绳子使鼓起伏,让球在鼓面上跳动。
下列说法正确的是()A.球在上升过程中所受合力不为零,合力方向竖直向下B.球上升到最高点,此时速度为零,受平衡力C.球与鼓面撞击后向上运动,是因为球受到惯性D.鼓悬空保持静止时,因受到多个不同方向的拉力,合力不为零【答案】A【解析】【详解】A.球在上升过程中所受合力不为零,合力方向竖直向下,A正确;B.球上升到最高点,此时速度为零,受重力的作用,不是平衡力,B错误;C.惯性是物体本身所具有的属性,不能说球受到惯性,球与鼓面撞击后向上运动,是因为球由于惯性还会继续向上运动,C错误;D.鼓悬空保持静止时,这时处于平衡状态,受到多个不同方向的拉力,合力为零,D错误。
9.一个物体放在水平桌面上,下列一对力中是平衡力的是()A.物体受到的重力和物体对水平桌面的压力B.物体受到的重力和水平桌面对物体的支持力C.物体受到的支持力和物体对水平桌面的压力D.桌子受到的重力和物体对水平桌面的压力【答案】B【解析】【分析】物体处于静止或匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力;二力平衡条件是:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,根据二力平衡力的条件进行判断。
【详解】A .物体受到的重力和物体对水平桌面的压力,二者的方向是相同的,故A 不符合题意;B .物体受到的重力和水平桌面对物体的支持力,都是作用在同一物体上,并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,故B 符合题意;C .物体受到的支持力和物体对水平桌面的压力,尽管大小相等、方向相反、作用在同一直线上,但是它们是作用在两个不同的物体上的,故C 不符合题意;D .桌子受到的重力和物体对水平桌面的压力,二者方向相同,而且作用在不同的物体上,故D 不符合题意。
故选B 。
10.一个竖直固定在水平地面上的管道如图甲所示,利用拉力F 将一木块从管道的左端竖直拉进,右端竖直拉出。
已知管道中的竖直管口对木块的挤压作用相同,并测得拉动全过程中拉力和木块移动速度随时间变化的图像如图乙所示。
则下列说法正确的是( )A .木块受到的重力为2NB .4~6秒,木块受到的摩擦力为8NC .0~2秒,木块受到的合力为7ND .2~4秒,木块受到的摩擦力最大【答案】A【解析】【详解】从图乙可以看到,0~2s 木块在左端运动,2~4s 木块在中间运动,4~6s 木块在右端运动,并且这三个过程都是匀速运动,设在竖直管口受到的摩擦力是f ,在水平管口受到的摩擦力是'f ,由题意可知 12N --0G f ='5N -0f =8N 0G f +-=可解得2N G =;在竖直管口受到的摩擦力10N f =,4~6s 木块在右端运动,木块受到的摩擦力为10N ;0~2s 木块在左端匀速运动,木块受到的合力为零;2~4s 木块受到的摩擦力f ,木块受到的摩擦力较小;故选A。
是'5N11.如图甲所示,相同的两物块A、B 叠放在粗糙程度相同的水平地面上,在20N的水平推力F1的作用下一起做匀速直线运动,此时物块B所受的摩擦力为f1,若将A、B物块按图乙所示紧靠放在水平桌面上,用水平力F2推A,使它们一起做匀速直线运动,则()A.f1=0N,F2=20N B.f1=10N,F2=20NC.f1=20N,F2=40N D.f1=10N,F2=40N【答案】A【解析】【分析】【详解】在甲图中,物体A、B在20N的水平拉力作用下,一起作匀速直线运动,因此,A、B都受到平衡力作用,而物体B在物体A上,一起做匀速直线运动,没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以物体B不受摩擦力,即摩擦力为0,即f1=0N物体A受到的推力和摩擦力是一对平衡力,即摩擦力大小等于推力的大小,也为20N;在乙图中,若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动,因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力,推力的大小也为20N.即F2=20N故A正确,BCD错误。