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.如图所示,叠放在一起的甲、乙丙三块石头均处于静止状态,下列说法中不正确的是
A.甲石头对乙石头的压力和乙石头对甲石头的支持力是一对相互作用力 B.丙石头对乙石头的支持力和甲石头对乙石头的压力的大小不相等 C.甲、乙、丙三块石头所受合力不为零 D.乙石头受到三个力的作用 【答案】C
【解析】 【分析】 【详解】
A.甲石头对乙石头的压力和乙石头对甲石头的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同物体上,是一对相互作用力,故A正确;A不符合题意; B.乙石头处于平衡状态,丙石头对乙石头的支持力
F支G甲G乙
甲石头对乙石头的压力
F压G甲
所以丙石头对乙石头的支持力和甲石头对乙石头的压力的大小不相等,故B正确;B不符合题意;
C.甲、乙、丙三个石块处于静止状态,是平衡状态,所受合力为零,故C错误;C符合题意;
D.乙石块受到竖直向下的重力、丙石块对乙的支持力、甲石块对乙的压力三个力的作用,故D正确;D不符合题意。 故选C。
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.小明和小忠想把一条弹性绳拉开,使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上,用来晒衣服.现有两种办法:一种是按图甲的方法做;另一种是按图乙的方法
做.关于这两种做法下列说法正确的是:
A.图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小 B.图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小 C.图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同
D.条件不足,无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
弹性绳在两种情况下承受的拉力相同,两个人沿相反方向拉弹性绳和将弹性绳一端固定,两个人同时用力拉弹性绳,效果一样,因为两个人拉时,某一个人拉相当于固定在柱子上,根据力的作用是相互的,人拉弹性绳的力和弹性绳拉人的力相当,所以两种情况下,拉力相等,所以乙图中每个人的拉力是甲图中每个人拉力的1/2,所以B选项正确.
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。
6.一辆卡车在水平路面上匀速行驶,下列选项中的两个力属于平衡力的是( ) A.卡车所受的重力和地面对卡车的支持力
B.卡车所受的重力和卡车对地面的压力 C.卡车对地面的压力和路面对卡车的支持力 D.地面对卡车的摩擦力和卡车对地面的摩擦力 【答案】A 【解析】 【分析】
平衡力的条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 【详解】
A.卡车静止,卡车所受的重力和地面对卡车的支持力是平衡力关系,故A正确; B.卡车所受的重力和卡车对地面的压力,没有作用在同一物体上,不是平衡力,故B错误;
C.卡车对地面的压力和路面对卡车的支持力,分别作用在相互作用的两个物体上,是一对相互作用力,故C错误;
D.地面对卡车的摩擦力和卡车对地面的摩擦力,是一对相互作用力,故D错误。 故选A。
7.关于力的作用,下列说法正确的是
A.力对物体的作用效果完全由力的大小决定 B.两物体要发生力的作用必须接触 C.静止的物体一定没有受到力的作用 【答案】D 【解析】 【详解】
A.力对物体的作用效果由力的大小、方向和作用点共同决定的,故A错误; B.两物体要发生力的作用可以不互相接触,故B错误; C.地球附近的任何物体都受到重力的作用,故C错误; D.只有力可以改变物体的运动状态,故D正确。
D.力是改变物体运动状态的原因
8.下列有关惯性的说法正确的是( ) A.拍打衣服灰尘脱落,是由于灰尘有惯性 B.小明没有推动静止的汽车是由于汽车没有惯性 C.跳远运动员助跑后起跳是为了增大惯性 D.飞行的子弹穿入木头后静止,它的惯性消失了 【答案】A 【解析】 【分析】
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大。 【详解】
A.拍打衣服时,衣服运动,灰尘由于惯性还保持原来的静止状态,因此会从衣服上脱落,故A正确;
B.小明没有推动静止的汽车,是因为推力等于摩擦力,汽车由于惯性仍然保持原来的静止状态,故B错误;
C.跳远运动员起跳前助跑使人获得了很大的速度,起跳后由于惯性,人在空中仍然保持原来的运动状态,惯性与速度无关,故C错误;
D.高速飞行的子弹穿入木头后静止,子弹仍具有惯性,任何物体都具有惯性,故D错误。 故选A。 【点睛】
通过不同的选项考查了学生对惯性知识的理解,一定要知道惯性是物体本身的一种性质,任何物体任何情况都有惯性,其大小只与物体的质量有关。
9.对如图所示的四个情景的说法正确的是( )
A.鞋底上都要刻上深深的花纹是为了节约材料
B.跳远运动员奋力助跑是为了增大自己的惯性
C.“头球”改变足球运动方向,说明力可以改变物体的运动状态
D.双杠运动员上杠前手涂抹镁粉是为了减小手和杠间的摩擦
【答案】C 【解析】 【分析】
增大摩擦力的方法:增大压力、增大接触面的粗糙程度,用滑动代替滚动等;力的作用效果:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;惯性是物体保持原有状态不变的性质,大小只和物体的质量大小有关。 【详解】
A.鞋底上都要刻上深深的花纹是为了增大摩擦力,A错误;
B.跳远运动员奋力助跑是为了利用惯性,而不是增大惯性,惯性只与物体的质量有关,质量不变,惯性不变,B错误;
C.“头球”改变了足球运动方向,说明力可以改变物体的运动状态,C正确; D.双杠运动员上杠前手涂抹镁粉是为了增大手和杠间的摩擦,D错误。 故选C。 【点睛】
关键是惯性的理解,惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态无关,与质量大小有关,且惯性不是力,不能说成:受到惯性作用,而应该描述成:具有惯性。
10.一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是 ( ) A.探测器加速运动时,沿直线向后喷气 B.探测器加速运动时,竖直向下喷气 C.探测器匀速运动时,竖直向下喷气 D.探测器匀速运动时,不需要喷气 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
AB.探测器由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行加速运动时,合力的方向也沿直线与速度方向相同,而受到月球的引力方向竖直向下,所以,反冲力方向与运动直线成一角度斜向上,那么,喷气方向与运动直线成一角度斜向下,故A、B错误; CD.探测器匀速运动,受力平衡,合力为零,已知受到的月球的引力竖直向下,则受到的气体的反冲力竖直向上,因此,探测器竖直向下喷气,故选项C正确,选项D错误。 故选C。
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.将一轻质弹簧固定在水平桌面上,在上面放置一个小钢球,静止时弹簧长度为L,如图甲所示;再用手向下压到一定程度,如图乙所示;释放后钢球运动到距离水平桌面2L处,如图丙所示。对钢球分析不 正确的是( )
A.甲图中,钢球一定受平衡力作用 B.丙图中,弹簧一定不存在弹性势能
C.从乙图到丙图过程中,弹簧的机械能一定改变 D.钢球上升但没有离开弹簧之前运动速度先变大后减少 【答案】B 【解析】 【详解】
A.甲图中,钢球静止时,处于平衡状态,所以一定受到平衡力的作用。故A 正确,不符合题意;
B.丙图中,弹簧发生了弹性形变,所以弹簧一定存在弹性势能。故B错误,符合题意; C.从乙图到丙图过程中,弹簧的弹性形变变小,弹性势能转化为钢球的机械能,所以机械能一定改变。故C正确,不符合题意;
D.用手将重物向下压缩到一定程度后,突然将手撤去,开始阶段,弹簧的弹力大于重物的重力,其合力方向竖直向上,重物向上做加速运动;当弹簧的弹力小于重物的重力时,合力竖直向下,而速度竖直向上,重物做减速运动。所以钢球上升但没有离开弹簧之前运动速度先变大后减少。故D正确,不符合题意。
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,一轻弹簧上端固定在天花板上,下端连接一小球。开始时小球静止在 O 点,将小球向下拉到 B 点,释放小球,已知 AO=OB,研究小球在竖直方向上的受力和运动情况,则( )
A.小球运动到O点时将停止运动并保持静止 B.小球运动到A点时将停止运动并保持静止
C.小球从B运动到O的过程中弹力大于重力、速度不断增大 D.小球从O运动到A的过程中弹力大于重力、速度不断减小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.O点是小球在自然状态下静止时的位置,此时弹力与重力是平衡力,则小球从B点运动到O点时,速度不为0,小球由于惯性仍然向上运动,故A不符合题意;
B.O点是小球在自然状态下静止时的位置,此时弹力与重力是平衡力,小球到达A点时,处于静止状态,此时所受合力向下,所以不会保持静止状态,故B不符合题意; C.开始时小球静止在O点(弹簧原长的位置在O点的上方),说明此时小球受到向上的
弹力和向下的重力大小相等;小球从B运动到O的过程中(不含O点)弹簧的形变量大于在O点的形变量,所以此过程中弹力大于重力,合力方向向上,则小球向上做加速运动,其速度不断增大,故C符合题意;
D.在从O点运动到A点过程分为两个阶段,从O点恢复到原长过程,弹力逐渐减小方向仍向上,但合力向下,此时弹力小于重力,故减速,从原长到速度为0时,弹力逐渐增大,方向向下,故合力向下,继续减速,故D不符合题意。 故选C。
15.关于弹力,下列说法中错误的是( ) A.桌面受到水杯的压力,压力是弹力
B.放在桌面上的水杯受到的支持力是由于水杯发生弹性形变产生的 C.物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力
D.放在桌面上的水杯受到桌面对它的支持力与水杯受到的重力是一对平衡力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
AC.物体由于发生弹性形变产生的力叫做弹力,平时所说的推力、拉力、压力、支持力等,都属于弹力;所以水杯对桌面的压力属于弹力,故A、C正确,都不符合题意; B.放在水平桌面上的水杯,受到的支持力是由于桌面发生微小形变而产生的,故B错误,符合题意;
D.水杯受到的重力和桌面对水杯的支持力符合二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故D正确,不符合题意。 故选B。
16.如图所示,骑车出行,是一种时尚、环保的生活方式。当我们在平直路面上匀速向前骑行时,下列说法正确的是( )
A.自行车受到的动力大于自行车受到的阻力 B.人和车受到的重力和路面受到的压力是一对平衡力 C.人和车受到的重力与路面对人和车的支持力是一对平衡力 D.路面受到的压力与人受到的支持力是一对相互作用力
【答案】C 【解析】 【分析】
根据二力平衡的四个因素分析。 【详解】
A.在平直路面上匀速向前骑行时,自行车受到的动力与自行车受到的阻力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B.人和车受到的重力和路面受到的压力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.根据二力平衡同体、等大、反向、共线知人和车受到的重力与路面对人和车的支持力是一对平衡力,故C正确;
D.相互作用力是两个相互作用的物体产生的,路面受到的压力是自行车对地面产生的而不是人对地面产生的,所以路面受到的压力与人受到的支持力不是一对相互作用力,故D错误。 故选C。
17.中央电视台《是真的吗》某期节目中,有这样一个实验:将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒,绳子上端系一个金属球,下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒,使金属球转动(如图)。随着转速加大,网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是( )
A.金属球转动速度越大,惯性越大 B.金属球转动过程中,运动状态保持不变
C.网袋静止时,它对绳子的拉力和绳子对它的拉力是一对平衡力 D.网袋开始向上运动,说明所受到的拉力大于它的重力 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.惯性大小只与物体的质量有关,而与速度无关,故A错误; B.金属球作圆周运动,方向不断改变,所以运动状态改变,故B错误; C.网袋对绳子的拉力和绳子对它的拉力是一对相互作用力,故C错误; D.网袋由静止向上运动,合力向上,所以拉力大于重力,故D正确。
故选D。
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=20N C.f1=20N, 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
B.f1=10N, F2=20N D.f1=10N, F2=40N
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.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=5N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.5N,0N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
因为物重G=5N,所以A弹簧测力计受到向右5N的拉力,静止,向左受的拉力也是5N,示数也为5N. 同理,B测力计两端受的力都是5N,示数也为5N. 故选C.
B.0N,5N
C.5N,5N
D.5N,10N
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