物理二模试题分类汇编力与运动的关系问题综合及详细答案.docx

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物理二模试题分类汇编力与运动的关系问题综合及详细答案

一、初中物理力与运动的关系问题

1.如图,三个相同的物体叠放在一起,当B受到5N的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则(  )

A.B和C之间的摩擦力0N

B.A和B之间的摩擦力为0N

C.B物体所受的合力为5N,方向水平向右

D.地面对C的摩擦力为5N,方向水平向右

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A.对AB整体进行受力分析,物体做匀速直线运动,则AB所受的合力为零,AB受到5N的水平向右拉力,所以受到C对AB向左的摩擦力5N,即B和C之间的摩擦力5N,故A不符合题意;

B.因为A向右匀速运动,处于平衡状态,可知A受重力和支持力两个力作用,不受摩擦力作用,故B符合题意;

C.因为物体做匀速直线运动,则B所受的合力为零,故C不符合题意;

D.对整体分析,三个物体一起向右匀速运动,受力平衡,整体受到5N的水平向右拉力,所以受到地面对整体水平向左的摩擦力5N,即地面对C的摩擦力为5N,方向水平向左,故D不符合题意。

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.自行车的结构及使用涉及到不少有关摩擦的知识,其中为了减小摩擦的是(  )

A.车把套上制作了花纹

B.给车轴加润滑油

C.轮胎的表面做得凹凸不平

D.刹车时用力捏闸柄,增大闸皮对车圈的压力

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A.车把套上制作了花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故A不合题意;

B.给车轴加润滑油是形成一层油膜,使接触面变光滑来减小摩擦,故B符合题意;

C.轮胎上制有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故C不合题意;

D.刹车时用力捏刹车,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故D不合题意。

故选B。

 

4.一个上、下底面材料相同的圆台形物体置于水平地面上,按图(a)所示放置时,匀速将物体拉动的水平力大小是Fa,按图(b)所示放置时,匀速将物体拉动的水平力大小是Fb,则(  )

A.Fa>Fb

B.Fa

C.Fa=Fb

D.不知速度,无法判断

【答案】C

【解析】

【分析】

因为物体做匀速运动,根据二力平衡条件可知,拉力等于摩擦力;影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度。

【详解】

物体平放在水平面上,对地面的压力等于物体自身的重力,倒置后由于压力和接触面的粗糙程度都相同,所以两图中物体受到的摩擦力相等,又因为物体匀速运动,所以水平力与摩擦力互相平衡,大小相等,故两图中的水平力大小应相等。

故选C。

【点睛】

本题考查拉力大小的比较,关键知道物体做匀速运动时拉力等于摩擦力,要知道影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度,还要知道在水平面上物体对地面的压力等于物体自身的重力。

5.关于牛顿第一定律说法正确的是

A.牛顿第一定律是科学家牛顿通过实验得到的结论

B.运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性

C.行驶的汽车关闭发动机后,由于惯性还能继续向前行驶

D.地球上物体有惯性,到了太空没有惯性

【答案】C

【解析】

【详解】

A.牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是以实验为基础,但又不是完全通过实验得出,A错误;

B.运动的物体有惯性,静止的物体同样有惯性,B错误;

C.汽车关闭发动机后,由于惯性保持原来的运动状态,还能继续向前行驶,C正确;

D.惯性的大小仅仅与物体的质量有关,惯性与所处的位置无关,地球上物体有惯性,到了太空一样有惯性,D错误。

6.如图l所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图2所示,从t=0开始,小兵每隔2s记录的物块位置和时刻如图3所示,下列说法正确的是()

A.0~4s内,物块受到的摩擦力为4N

B.8~l0s内,物块受到的摩擦力为6N

C.t=l0s时,物块的速度一定小于5m/s

D.若16s时撤去F,物块将做匀速直线运动

【答案】C

【解析】

【分析】

由图丙确定物体在不同时间段的运动状态,根据匀速直线运动的时间段及图2,利用二力平衡条件确定摩擦力的大小。

【详解】

由图3知,12到18s物体在相同时间内通过的路程相等,做匀速直线运动,由图2知,此时f=F=4N。

A.由图2知,0~4s内,物体受到的拉力F=2N,小于滑动摩擦力,所以此时物体应处于静止状态,所受静止摩擦力等于拉力等于2N,故A错误;

B.由图3知,8~10s内,物体处于运动状态,根据影响摩擦力大小的因素可知,摩擦力仍等于4N,故B错误;

C.由图3知,从10到12s时间内,物体的平均速度

而在这段时间内物体的拉力大于摩擦力,所以做加速运动,因此全程的平均速度应大于10s时的速度,故C正确;

D.若16s时撤去F,物体受摩擦力的作用将做减速运动,故D错误。

故选C。

7.如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。

开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO=OB),释放小球,研究小球在水平方向上的受力和运动情况,则(  )

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B点时将停止运动并保持静止

D.小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变

【答案】A

【解析】

【分析】

(1)小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,将弹性势能转化为动能,此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大;

(2)小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉开,球的动能转化为弹簧的弹性势能,此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小;

(3)小球运动到B点时,由于动能转化为弹性势能,直到速度为零,因此会停止运动但不会保持静止;

(4)小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左,是变化的。

【详解】

A.小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,将弹性势能转化为动能,此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大,故A正确;

B.小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉开,球的动能转化为弹簧的弹性势能,此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小,故B错误;

C.小球运动到B点时,由于动能转化为弹性势能,直到速度为零,因此会停止运动,但是由于弹簧恢复原状所以不会保持静止,故C错误;

D.小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左,是变化的,故D错误。

故选A。

8.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。

9.如图所示的装置中,A、B、C三物块的质量分别为m1、m2和m3,绳子不可伸长,且不计绳子的质量、绳与滑轮的摩擦,则下列说法正确的是

A.若A、B一起向右匀速运动,则物块A与桌面之间有摩擦力,且有m3=m1+m2

B.若A、B一起向右匀速运动,则A与桌面之间摩擦为m3g;A、B之间的摩擦力为m2g

C.若A、B一起向右加速运动,则桌面对A有水平向左的摩擦力,A、B之间有摩擦力

D.若拉着A、B一起向左做匀速直线运动,则B物体有相对A向右的趋势,B受到的摩擦力方向向左

【答案】C

【解析】

【详解】

A.若A、B一起向右匀速运动,AB之间没有相对运动趋势,没有摩擦力,A水平方向受到绳子的拉力和桌子的摩擦力,属于平衡力,则

F=f=m3g,

因为摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,A对桌面的压力大小

FN=(m1+m2)g,

所以

(m1+m2)g≠f,

(m1+m2)g≠m3g,

m3≠m1+m2

故A错误;

B.若A、B一起向右匀速运动,A、B之间没有相对运动趋势,AB之间没有摩擦力,A水平方向受到绳子水平向右的拉力和桌子对A水平向左的摩擦力,属于平衡力,则A与桌面之间摩擦力为

f=m3g,

故B错误;

C.A、B一起向右加速运动,A相对于桌面向右运动,桌面对A有水平向左的摩擦力,B受到水平向右的摩擦力,这个摩擦力使B向右加速运动,故C正确;

D.若拉着A、B一起向左做匀速直线运动,A、B之间没有相对运动趋势,AB之间没有摩擦力,故D错误.

 

10.踢足球是广大青少年喜爱的运动,下列与踢球有关的说法正确的是(  )

A.踢球时,脚对球施加了力,球对脚没有力的作用

B.只要脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同

C.踢出去的球在空中运动的过程中,没有受到任何力的作用

D.守门员使球停下来的过程中,力改变了球的运动状态

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A.物体间力的作用是相互的,所以踢球时,脚对球施加了力,球对脚也施加力的作用,选项A说法错误;

B.力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关,脚对球施加的力大小相同,其作用效果不一定相同,选项B说法错误;

C.踢出去的球在空中运动的过程中,受到重力的作用,选项C说法错误;

D.守门员使球停下来的过程中,速度大小发生了改变,故力改变了球的运动状态,选项D说法正确。

故选D。

11.如图所示,一轻质弹簧(即重力不计),上端挂在铁架台的水平横杆上,下端挂一重为G的小球并保持静止。

图中分别出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。

下列判断正确的是()

A.G与F3是一对平衡力

B.G与F3是一对相互作用力

C.F1与F2是一对平衡力

D.F1与F2是一对相互作用力

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

重为G小球悬挂在铁架台的水平横杆上,由图可知F 1是弹簧对小球的拉力,F2是小球对弹簧的拉力,F3是铁架台的水平横杆对弹簧的拉力;根据平衡条件可知,重力G与F1是一对平衡力,F2和F3是一对平衡力,F 1与F2是一对相互作用力,G与F3是既不是平衡力也不是相互作用力。

故ABC错误,D正确。

故选D。

12.小强重力为G,乘坐竖直电梯上楼的过程中,电梯对小强的支持力F随时间的关系如图所示。

则下列说法正确的是(  )

A.小强在电梯中受重力、支持力、绳子拉力3个力的作用

B.在

时间段,电梯在做匀速直线运动

C.在

时间段,小强所受合力为零

D.在整个过程中,小强相对电梯一直静止,所以小强所受合力一直为零

【答案】B

【解析】

【详解】

A.小强在电梯中受重力、支持力两个力的作用,没有受到绳子拉力,A错误;

B.在

时间段,电梯对小强的支持力和小强自身受到的重力平衡,小强在做匀速直线运动,电梯也在做匀速直线运动,B正确;

C.在

时间段,小强所受的支持力小于重力,所受合力不为零,C错误;

D.在整个过程中,小强相对电梯一直静止,小强所受的支持力一开始是大于重力的,后来小于重力,所受合力不是一直都为零,D错误。

13.某校八年级举行了“阳光体育”足球赛,小明观看比赛时,对比赛现象用物理知识进行了分析,其中错误的是(  )

A.踢出去的足球能继续飞行是由于受到惯性的作用

B.足球在空中飞行时,它的运动状态在不断改变

C.足球在空中飞行时,若所受的力全部消失,它将继续运动

D.足球在空中飞行时,受到重力的施力物体是地球

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

A.踢出去的足球能继续飞行是由于自身的惯性还会继续运动,但是不能说受到惯性的作用,惯性不是力,A错误,符合题意;

B.足球在空中飞行时,它的速度和方向都在不停地变化,即运动状态在不断改变,B正确,不合题意;

C.足球在空中飞行时,若所受的力全部消失,它将做匀速直线运动,C正确,不合题意;

D.物体所受重力的施力物体是地球,足球也是,D正确,不合题意。

故选A。

14.如图所示,一个物体静止在固定的斜面上,受到重力G斜面对它的支持力F与摩擦力f的作用,下列说法正确的是()

A.重力G和支持力F是一对平衡力

B.物体不下滑,说明摩擦力f的大小大于重力G的大小

C.支持力F与摩擦力f的合力方向竖直向上

D.斜面受到物体的作用力的合力方向垂直于斜面

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A.重力G和支持力F大小不相等,方向不相反,而且不共线,不满足二力平衡的条件,故A错误;

BC.物体在3个力作用下处于静止状态,合力为0,所以支持力F和静摩擦力f的合力一定与重力等值、反向、共线,所以摩擦力f小于重力G的大小,支持力F与摩擦力f的合力方向竖直向上,故B错误,C正确;

D.斜面受到物体的压力和摩擦力作用,这两个力的合力方向是竖直向下的,故D错误。

故选C。

15.如图所示,一木板B放在水平地面上,木块A放在B的上面,A的右端通过轻质弹簧固定在竖直墙壁上,用力F向左拉B,使B以速度v向左匀速运动,这时弹簧的拉力为FT,则下面说法中正确的是()

A.木板B所受地面的滑动摩擦力的大小等于FT

B.地面受到的滑动摩擦力的大小等于FT

C.若木板以2v的速度运动,木块受到的摩擦力大小为FT

D.若用2F的力作用在木板B上,木块受到的摩擦力大小为2FT

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

对A、B受力分析:

A受水平向右的弹力和水平向左的滑动摩擦力;又因为物体间力的作用是相互的,则物体B受到A对它水平向右的滑动摩擦力;由于B作匀速直线运动,则B受到水平向左的拉力和水平向右的两个摩擦力平衡(A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力);如图所示:

A.A受力平衡,故

fA=FT

即A受B的摩擦力大小为FT,根据牛顿第三定律,B受A的摩擦力等于FT,故A错误;

B.由于B向左作匀速直线运动,则

根据牛顿第三定律,地面受到的摩擦力大小等于

故B错误;

C.滑动摩擦力大小与相对速度无关,故木板B以2v的速度匀速运动时,木块受到的摩擦力大小仍为FT,故C正确;

D.若用2F的力拉木板B,B开始加速,但是A与B间压力不变,摩擦因数不变,故摩擦力大小不变,木块A受摩擦力大小仍为FT,故D错误。

故选C。

16.如图所示,木块A的质量为m1,一端与水平细绳相连,细绳的另一端挂着质量为m2(m2<m1)的钩码B,木块A恰好在桌面上匀速运动。

若在A上再加一个质量为m的砝码,同时在B下再挂上一个质量为m的钩码,木块的速度将(  )(接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力成正比)

A.不变B.变快

C.变慢D.由m1、m2、m的大小关系而决定

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

物体A受到钩码的拉力和桌面的摩擦力做匀速运动,所以钩码对物体的拉力与桌面对物体的摩擦力是一对平衡力。

根据二力平衡的条件可知两者大小相等,即

F=f

物体对桌面的压力等于物体A的重力,即

F压=GA=m1g

物体A受到的拉力

F=GB=m2g

由于接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力成正比,则摩擦力

f=kF压=km1g

km1g=m2g

k=

在A上再加一个质量为m的砝码,此时压力的大小

F压1=GA+mg=(m1+m)g

摩擦力的大小

f′=k(m1+m)g=

(m1+m)g

在B下再挂上一个质量为m的钩码,拉力的大小

F′=(m2+m)g

F′-f′=f′=(m2+m)g-

(m1+m)g=

(m2+m)g-

(m1+m)g=

由于

m2<m1

所以

F′-f′=

>0

F′>f′

木块做加速运动,木块的速度将变大。

故选B。

17.如图所示,木板B放在光滑水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上。

用大小为5N的水平力F向左拉动B,使B向左做匀速直线运动,此时水平绳的拉力大小为T,下面说法正确的是(  )

A.拉力T的大小为5N

B.木块A所受摩擦力的方向为水平向右

C.木块A对木板B的摩擦力大小等于10N

D.若增大拉力,木板B受到的摩擦力将变大

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

ABC.由题可知,木块A静止,其受水平向右的拉力和水平向左的摩擦力。

又因为物体间力的作用是相互的,则物体B受到A对它水平向右的摩擦力。

由于木板B做匀速直线运动,木板B放在光滑水平面上,所以B与地面之间的摩擦力为0,则B受到水平向左的拉力和水平向右的摩擦力二力平衡,木块A对木板B的摩擦力是向右的,且大小等于5N。

木块A所受摩擦力的方向水平向左,大小为5N,拉力T的大小为5N,故A项正确,BC项错误;

D.滑动摩擦力的大小跟压力和接触面的粗糙程度有关,在上述过程中,压力和接触面的粗糙程度都没有改变,故摩擦力不变,故D项错误。

故选B

18.小华在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时,用如图所示的方式拉动木块作匀速直线运动,以此测量滑动摩擦力的大小,下列对实验说法中不正确的是(  )

A.本实验必须将弹簧测力计沿水平方向施力

B.此时所测摩擦力比水平匀速拉动时的摩擦力要小一些

C.测力计对木块的拉力和地面对木块的摩擦力是一对平衡力

D.若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将变大

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A.本实验必须将弹簧测力计沿水平方向施力,根据二力平衡,这样测力计的示数大小等于滑动摩擦力的大小,否则无法得知滑动摩擦力的大小,A正确,不合题意;

B.这种情况下,接触面受到的压力较小,接触面的粗糙程度都是相同的,滑动摩擦力较小,即此时所测摩擦力比水平匀速拉动时的摩擦力要小一些,B正确,不合题意;

C.从图中可以看到,测力计对木块的拉力方向斜向上,而地面对木块的摩擦力方向水平向左,这两个力的方向不在同一条直线上,它们不是一对平衡力,C错误,符合题意;

D.若在木块上再放一个砝码,这时接触面受到的压力变大,接触面的粗糙程度不变,那么木块运动时受到的滑动摩擦力将变大,D正确,不合题意。

故选C。

19.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=20NB.f1=10N,F2=20N

C.f1=20N,F2=40ND.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。

故选A。

20.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的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,以下说法正确的是

甲乙

A.0~2秒,物体没有推动,是因为推力小于摩擦力

B.2~4秒物体做匀速直线运动

C.2~4秒物体受到的摩擦力是3N

D.4~6秒,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A.0~2秒时,F=1N,物体的运动速度为0,即处于静止状态,则推力F与摩擦力形成一对平衡力,大小相等,故A错误;

BC.2~4秒时,推力F=3N,物体运动的速度逐渐增加,不是匀速直线运动,推力与摩擦力不是平衡力,故摩擦力不是3N,BC错误;

D.4~6秒时,推力F=2N,物体做匀速直线运动,故物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力,D正确。

故选D。

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