初中物理力和运动例题剖析及答案.docx
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初中物理力和运动例题剖析及答案
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例3 (北京市中考试题)关于力、力和运动的关系,下列说法中正确的是 ( )
A.施力物体不一定是受力物体B.只有相互接触的物体之间才有力的作用
C.物体不受力,一定处于静止状态D.物体运动状态改变,一定是受到了力的作用
精析A.因为力的作用是相互的,所以施力物体同时也是受力物体.A选项不正确.B.只要物体之间有相互作用,就会产生力.力可以是两个物体相互接触而产生的,如:
力、拉力、支持力.而有的力可以产生于相互不接触的物体之间,如:
在空中运动的乒乓球,仍受到重力作用,施力物体是地球,乒乓球和地球之间不接触,也产生了力.B选项不正确.C.根据前面复习的力和运动的关系,当物体不受力时,可以处于静止状态,还可以处于匀速直线运动状态.C选项不正确.答案D
例4 (北京市中考试题)关于运动和力,下列说法中正确的是 ( )
A.力是使物体保持静止的原因
B.力是使物体运动状态改变的原因
C.力是维持物体运动的原因
D.物体受到力的作用就一定运动
图1—2—3
精析这道题考查学生对力的作用的理解,学生头脑中仍存在一些错误的概念,如:
“物体运动必须有力维持,运动的物体失去力的作用,就会静止下来.”为纠正这些错误概念,就必须建立正确的概念:
力是使物体运动状态改变的原因,而不是使物体运动的原因.解A.当物体不受任何力或受的合力为零时,它也可以保持静止状态,所以说,力不是使物体保持静止的原因.A选项是错误的.B.力可以使物体速度大小改变,也可以使物体运动方向改变,所以力是使物体运动状态改变的原因.B选项正确.C.当一个物体处于运动状态时,如果它不受任何力或所受合力为零时,仍可保持运动状态,所以说力不是维持物体运动的原因.D.物体受平衡力时,可以保持静止状态,而不一定运动.例如:
人用水平力F推动一个讲台桌,讲台桌仍静止,如图l—2—3,则此时讲台桌还受到一个静摩擦力f,F与f为平衡力,讲台桌没有运动.可见物体受到力,并不一定运动.D选项不正确.
答案B
例5 (天津市中考试题)如图1—2—4(a),弹簧所受重力不计,上端固定在天花板上,下端悬挂一个小球,处于静止状态,下列几种说法中属于相互平衡的力是( )
图1—2—4(a)
A.天花板对弹簧的拉力和弹簧对天花板的拉力
B.球对弹簧的拉力和球受到的重力
C.弹簧对球的拉力和球受到的重力
D.球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力
图1—2—4(b)
精析此题从几个方面考查学生的知识:
(1)相互平衡的两个力是物体.........上的;
(2)考查了学生是否会进行受力分析.在题目中,出现了三个物体:
天花板、弹簧和小球,要会分析哪个力作用在哪个物体上.
解A.天花板对弹簧的拉力,作用在弹簧上......,而弹簧对天花板的拉力作用在天花板上.......,这两个力分别作用于两个物体,所以不是一对平衡力.A选项不正确.B.球对弹簧的拉力,作用在弹簧上......,而球受到的重力作用在球上.......,尽管这一对力方向相反,但由于是作用在两个物体上,所以这一对力也不是平衡力.C.弹簧对球的拉力和球受到的重力,如图l—2—4(b),且满足二力平衡条件,C选项正确.D.通过受力分析可知,这一对拉力分别作用在球和弹......簧上..,所以这一对略也不是平衡力.
答案 C
例6 (陕西省中考试题)如图1—2—5,质量是0.5kg的字典,静止在水平桌面上.下面能正确的表示字典受力图的是( )
ABCD
图1—2—5
精析此题从多方面考查学生的综合知识.
(1)要会分析字典在静止时受的是平衡力,且二力大小相等;
(2)要知道平衡力应作用在一个物体上;(3)题目给出的是字典的质量m,要会用公式G=mg,计算出字典的重力G=4.9N.注意抓住题目中分析的是字典的受力情况.因为字典处于静止状态,所以字典受的力一定是平衡力.从图上看,只有C图的两个力满足二力平衡的条件,所以C图是正确的.这一对力是:
重力G和支持力F.有的同学认为:
B图的两个力,大小相等,方向相反,也满足二力平衡条件.这个分析是错误的,因为这两个力分别作用在字典和桌上,而不是作用在一个物体上.这一对力是支持力F和压力F′,是相互作用力,而不是平衡力.答案C图是正确的
例7 (呼和浩特市中考试题)如图1—2—6,在一辆放在水平地面上的表面光滑的小车上,静止放置质量为m1、m2的两个小球(m1>m2).当车从静止突然水平向右起动时,则两个小球 ( )
图1—2—6
A.一起向左运动,且m2的速度大于m1的速度
B.一起向右运动,且m2的速度大于m1的速度
C.一起向右运动,且m2的速度等于m1的速度
D.对地面仍保持静止
精析这道题主要考查学生是否理解了“惯性定律”的内容,如果一个物体不受外力作用时,它将保持原来的状态不变.解在小车没有起动时,两个小球处于静止状态,在竖直方向受到重力和支持力的作用,这一对力是平衡力.当小车起动时,因为小车表面光滑,所以不计摩擦力的作用,小球在水平方向上不受任何力的作用,仍保持原来的静止状态.
答案 D
例8(山西省中考试题)如图(a),竖直向上抛出的小球重12N,请在图中作出小球所受重力的图示.
精析这道题考查了学生是否会作力的图示,另外,题目给出了一个干扰条件,小球向上运动,此时有的同学就认为小球受的力方向也应该向上,从而忽略了重力的方向是竖直向下的.
解球受的重力方向竖直向下,且力的大小是所给标度的4倍,线段长度如图(b).
例9(北京市中考试题)向下抛出质量为5kg的物体,它所受的重力是________N.若物体在竖直下落的过程中,受到的阻力为3N,它所受的合力大小是________N,合力的方向________.
图1—2—8
精析这道题从几个方面考查学生“力”的知识,已知物体受的力,会求合力;已知质量,会求重力;会分析阻力方向和物体运动方向相反.解m=5kg,G=mg=5kg×9.8N/kg=49N如图1—2—8,分析小球下落过程中受的力,是重力和阻力,且两力方向相反,则合力大小=49N-3N=46N,方向和重力方向相同.注意理解合力的含义:
合力并不是物体受的力.而是说:
用一个大小为46N,方向竖直向下的力所产生的效果和图1—2—8,物体受两个力时产生的效果相同.
答案 49N,46N,竖直向下.
例10(呼和浩特市中考试题)一个物体重100N,受到和的空气阻力大小为10N,则下列说法中正确的是 ( )
A.若物体竖直向上运动时,合力大小是110N,合力的方向竖直向下
B.若物体竖直向上运动时,合力大小是90N,合力的方向竖直向下
C.若物体竖直向下运动时,合力大小是90N,合力的方向竖直向下
D.若物体竖直向下运动时,合力大小是110N,合力的方向竖直向下
精析这道题侧重考查学生二力合成的知识,而且要在正确作出受力分析的基础上,才能把正确选项选全.解A选项给出物体是向上运动的,受力分析如图1—2—9(a),受重力和阻力,阻力和运动方向相反.因为重力G和阻力f,方向一致,所以合力大小=G+f=100N+10N=110N
C和D选项给出物体是向下运动的,此时,物体受力分析如图1—2—9(b)所示,仍受重力和阻力,阻力和运动方向相反.重力和阻力方向相反,所以合力大小=G-f=100N-10N=90N,合力方向竖直向下.C选项正确.答案A、C
(a)(b)
例11 (昆明市中考试题)某同学用水平向右100N的力,推一个重力为200N的木箱在水平地面上前进,若木箱受到的摩擦阻力是重力的0.2倍,则木箱所受合力是________N;当木箱所受水平推力的大小为________N时,其他条件不变,木箱可沿水平地面匀速前进.
精析这道题综合考查学生:
(1)受力分析的能力;
(2)力的合成的知识;(3)受平衡力时的运动状态;(4)滑动摩擦力的方向.当木箱受的摩擦阻力f=0.2G时,求出f=0.2×200N=40N,方向和运动方向相反.画出此时物体受力示意图,如图1—2—10,重力G和支持力N是一对平衡力,合力为零.推力F和摩擦力f的合力=F-f=100N-40N=60N,方向和运动方向一致.这时物体受不平衡的力,做变速直线运动.后面一种情况,由木箱沿水平地面匀速前进....的状态入手,可知物体应受平衡力的作用,摩擦力大小不变,等于40N,则推力大小F=f=40N.答案60N,40N.
答案 60N,40N.
例13 (广州市中考试题)某一物体做变速直线运动,已知它在前一半路程的速度为4m/s,后一半路程的速度为6m/s,那么它在整个路程中的平均速度是 ( )
A.4m/s B.4.8m/s C.5m/s D.6m/s
精析整个路程的平均速度,应该用整个路程除以通过这段路程的时间.注意:
不能把各个平均速度相加起来再取平均值.即平均速度和速度平均值不同,故
为错误
解答.已知:
=4m/s
=6m/s求:
v
解设全路程为s
=
=4.8m/s答案B
例14 一辆汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,当它在距山脚720m处鸣笛后,问司机听到笛的回声时离山脚多远?
(声速为340m/s)
精析 这道题涉及两个速度,所以可以通过列方程求解.如图1—2—11,车在A处鸣笛,因为v笛>v车,所以声音从A→C,回声由C→B.设声音的传播所用时间为t,在这个时间内,车由A→B.所用时间也为t.注意:
声音传播时,车仍在行驶.
ABC
图1—2—11
已知:
v车=210m/s sAC=720m,v声=340m/s
求:
sBC
解 设车由A→B,所用时间为t.
车行驶的路程
=
声音和回声传播的距离为:
sAC+sBC=v声t
sAB+sAC+sBC=2sAC
sAB=v车t
∴ v车t+v声t=2sAC
代入数据:
(20m/s+340m/s)t=2×720m
t=4s
sBC=sAC-sAB=720m-20m/s×4s=640m
答案 车听到笛的回声时离山脚640m.
例15 (江西省中考试题)如图1—1—12(d)的装置中,甲物体重5N,乙物体重3N.甲、乙均保持静止状态,不计弹簧测;力计自重,则甲受到的合力和弹簧测力计的示数分别是 ( )
A.0N,3N B.0N,5N C.2N,5N D.2N,3N
(d)
图1—2—12
精析对多个物体连接在一起的情况,受力分析时应选定一个为研究对象.在这道题中,应分别分析弹簧测力计和甲受力的情况.对于平拉弹簧测力计,分析起来会感觉困难,不妨过渡一下,如图1—2—12(a)(b)(c),试分析弹簧测力计受几个力?
示数是多少?
(不计弹簧自重)
图(a)是大家熟悉的,弹簧测力计受2个力:
向下的拉力和向上的拉力,大小都是3N.弹簧测力计示数是3N.图(b)弹簧测力计仍受向右和向左的2个拉力,大小都是3N,弹簧测力计示数是3N.图(c)弹簧测力计也受向右和向左的2个拉力,大小都是3N,弹簧测力计示数是3N.只不过这两个拉力都是重物施加的,分析时容易误解为弹簧的示数为0N或6N.实质上(a)(b)(c)这三个图完全是等效的.现在我们来分析图1—2—12(d),弹簧测力计受向右的拉力,大小是3N,施力物体是乙,又因为弹簧测力计静止,所以受到向左的拉力大小也是3N.对于弹簧测力计来说,受力情况与前面的完全相同.弹簧测力计示数为3N.物体甲受重力,大小为5N,受绳子向上的拉力,大小为3N,还受支持力,大小为2N.G=F+N,所以甲受的合力为零.答案A
答案 A
例16 画出图1—2—13各图中物体A受力的示意图
(a)斜面上的物体A匀速下滑;(b)A被水平传送带匀速传送;
(c)车减速前进,悬挂在车厢内的物体A;
(d)放在水平桌面上的A物体,受到向右的拉力后匀速直线运动.(B未落下)
(a)(b)
(c)(d)
图1—2—13
例17 (常州市中考试题)将B、A两个磁环先后套在光滑的木支架上,并使两磁环相对面的极性相同,此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中,如图1—2—15所示,设两磁环受到的重力相等且都为G,则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是 ( )
图1—2—15
A.F<G B.F=G C.G<F<2G D.F=2G
【思路点拨】此题涉及的知识点较多,A、B两个同名磁极的磁环相对时,产生排斥力F′,F′分别作用于A、B,大小相等.B对底座的压力F等于底座对B的支持力N,F与N是一对作用力和反作用力.而N=G+F.精析因为A悬浮,所以受力:
F′=G,B磁环受三个力:
重力G,排斥力F,和支持力N.平衡时N=F′+G=2G.又因为作用力N和反作用力F大小相等,所以F=2G
答案 D
例18 (广州市中考试题)某人拉一小车在水平地面上做匀速直线运动,设人对小车的拉力为F,车重为G,车对地面的压力为Q,地面对车的支持力为N,车受到的阻力为f,下列各对力中属于平衡力的是 ( )
A.Q与G B.G与F C.F与f D.Q与N
精析首先要对车进行正确的受力分析,在这一基础上按二力平衡的条件,就可得到问题的答案.在竖直方向上,车受重力G和支持力N,G与N是一对平衡力.在水平方向上,拉力F和阻力f是一对平衡力.
答案 C
注意 有的同学认为:
Q与N方向相反,大小相等,也应该是一对平衡力,这就忽略了Q与N分别作用于两个物体,是作用力和反作用力,不是平衡力.
例19 (南京市中考试题)一杯水放在列车内的水平桌面上,如果水面突然发生了如图1—2—16所示的变化,则列车的运动状态可能发生的变化是 ( )
图1—2—16
A.列车突然向右启动 B.列车突然向左启动
C.列车向右运动时突然刹车 D.列车向左运动时突然刹车
解 A选项,当车突然向右启动,水由于惯性,要保持原来的静止状态,水应向左涌,而非图中所示,A选项不对.
B选项正确.
C选项,当车向右运动时突然刹车,杯中水由于惯性,还要保持原来的速度向右运动,水向右涌,C选项正确.D选项不正确.
答案 B、C
例20 向前飞行的飞机投掷救灾物资时,如果在投掷目标正上方投下,能落到目标处吗?
为什么?
应怎样投掷才行?
例21 人站在匀速行驶的船上,竖直向上扔个小球,则小球(不计空气阻力):
(1)下落后 ( )
A.落回到人手中 B.落到人前方 C.落到人的后方
(2)小球相对于船将做 ( )
A.直线运动 B.曲线运动 C.匀速运动 D.变速运动
(3)小球相对于地面将做 ( )
A.直线运动 B.曲线运动 C.匀速运动 D.变速运动
(a)(b)
答案
(1)A 答案
(2)A、D 答案(3)B、D
例22 (大连中考试题)如图1—2—19所示,用力推放在水平地面上的一只箱子,但未推动,这是因为 ( )
A.箱子质量太大
B.推力小于箱子与地面的摩擦力
C.推力等于箱子与地面的摩擦力
D.箱子的重力大于推力
答案 C
例23(河南中考试题)如图1—2—20(a),在20N的水平力F的作用下,重6N的物块静止在竖直墙面上,请在图1—2—20(b)中画出物块在竖直方向所受力的
(a) (b)
图l—2—20
精析正确分析物体在竖直方向上受力的情况,理解二力平衡的条件是解答此题的关键.物块在竖直方向上受重力G和静摩擦力f,G和f是一对平衡力.答案如图1—1—20(b).
例24 一个载重气球在空中受到1000N的浮力时匀速竖直上升;若所载重物再增加100N,载重气球就能匀速竖直下降,设气球上升和下降时受到的浮力和阻力大小均不变,则气球上升时所受重力和阻力的合力为________N,方向________.整个气球所受合力为________N,气球所受阻力为________N.
答案气球上升时重力和阻力合力为1000N,方向竖直向下.无论气球上升还是下降,受的合力均为零.气球所受阻力为50N.
精析如图1—2—21(a)气球匀速上升,受重力G,阻力f(和运动方向相反),浮力Fl(空气是施力物体).这三个力相互平衡,G+f=Fl=1000N.也就是重力和阻力的合力大小为1000N,方向向下.而气球受的合力为零.再分析气球下降过程中受力情况,如图1—2—21(b)所示,气球匀速直线下降,所以G+G′=Fl+f,注意:
阻力方向和运动方向相反,G′是新增加的物重,大小为100N.分别写出气球上升和下降时的受力平衡方程:
例25 (乌鲁木齐市中考试题)如图1—2—22(a)所示,水平地面上的物体在水平拉力F的作用下,向右做匀速直线运动,当拉力F突然减小时,物体将 ( )
A.向右运动,速度逐渐增大 B.向右运动,速度逐渐减小
C.向右运动,速度保持不变 D.向左运动,速度逐渐增大
(a)(b)
图1—2—22
精析此题给出了物体受力的两种情况,对应物体的运动状态,也就发生了变化.当物体向右做匀速直线运动时,一定受平衡力:
拉力F和摩擦力f.如图1—2—25(b).当拉力F减小时,摩擦力f大小不变(因为f只与压力和接触面粗糙程度有关),这时F 例26 判断题:
一人站在电梯间内的地板上,电梯在上升过程中,人对地板的压力始终等于他受到的重力G. ( )
答案×