8下-02-运动和力（解析版）-全国初中物理竞赛试题编选

试卷第=page2727页，共=sectionpages2828页试卷第=page2828页，共=sectionpages2828页《运动和力》全国初中物理竞赛试题精编学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．用细绳把金属球挂在向右匀速行驶的车厢内，如图所示。若细绳突然断开，则金属球掉落的位置是（）A．a点 B．b点 C．c点 D．d点【答案】B【详解】下落前，金属球挂在b点正上方随车厢一起匀速运动，细绳断开，金属球下落，由于惯性，金属球保持原来的运动状态向前运动，但由于受到重力，所以会下落，所以会一边以原来的速度向前运动，一边下落，即在水平方向相对车厢是静止的，那么下落点为b点。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。2．水平路面上的一辆小车，其光滑表面足够长，甲球的质量小于乙球，两个小球和小车都以速度v向右做匀速直线运动，如图所示，当小车突然静止时，两个小球继续向右运动，则（）A．甲、乙两球的速度都越来越小 B．甲、乙两球的速度都不变C．甲、乙两球的距离越来越小 D．甲、乙两球的距离越来越大【答案】B【详解】依题意得，小车表面光滑，甲乙两球受到的摩擦力为0，甲乙两球在小车上运动，水平方向不受力的作用，当小车突然静止时，甲乙两球由于惯性保持原来的运动状态，由于水平方向不受力，因此两球的速度不变，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。3．北京冬奥会举办期间，吉祥物冰墩墩（如图）多次尝试挑战花样滑冰高难度动作“4A”（阿克塞尔四周跳），他憨态可掬的模样和永不言弃的精神得到了大家的喜爱。下列说法中正确的是（）A．冰墩墩质量大，惯性小，起跳后没有充足的滞空时间进行旋转B．冰墩墩上升到最高点时，处于平衡状态C．冰墩墩下落过程中如果失去一切外力，将做匀速直线运动D．冰墩墩平稳落地后，他对地面的压力和地面对他的支持力是一对平衡力【答案】C【详解】A．惯性的大小与质量有关，所以冰墩墩质量大，惯性也大，所以起跳后的滞空时间与质量小的物体是相同的，故A错误；B．冰墩墩上升到最高点时，只受重力作用，然后在重力作用下下落，所以处于非平衡状态，故B错误；C．冰墩墩下落过程中如果失去一切外力，由于惯性，将保持失去外力时的速度做匀速直线运动，故C正确；D．冰墩墩平稳落地后，他对地面的压力和地面对他的支持力，受力物体分别是地面和冰墩墩，是一对相互作用力，所以不是一对平衡力，故D错误。故选C。4．始终只受到两个力F1和F2的作用，一开始物体处于静止状态，且F1=F0。在t1时间内保持F1不变，只改变F2的大小，此过程中物体所受合力的方向始终与F1方向相同。下图中可以表示F2大小随时间变化的图像是（）A． B．C． D．【答案】A【详解】开始物体在F1和F2的作用下处于静止状态，说明物体受到的是对平衡力，即F1和F2的大小相等，方向相反；在t1时间内，当只改变F2的大小，且要满足物体所受合力的方向始终与F1方向相同，由反向力的合成法则可知，F2的变化应该是先变小，由图可知F2的方向不会放生变化，所以F2后变大，但不可能大于F1，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。5．水平传送带上重叠放置甲乙两个木块，如图所示，两木块随传送带一起向右做加速直线运动；运动到A点处，甲乙一起滑下传送带，在粗糙的地面上一起向右滑行；滑行到B点与墙壁相撞后，乙马上向左运动，最终甲乙在C点停止运动，从B运动C的过程中，甲相对于乙向右滑动一段距离s0。忽略空气阻力，下列说法正确的是（）①在传送带上运动的过程中，甲受到的摩擦力小于传送带对乙的摩擦力②从A点运动到B点的过程中，甲受到向左的摩擦力③从B点运动到C点的过程中，乙一直做减速直线运动④从B点运动到C点的过程中，甲一直做加速直线运动A．①②③④ B．①②③ C．①②④ D．②③④【答案】B【详解】①在传送带上运动的过程中，两木块一起向右做加速直线运动，分析乙物体受力情况，加速运动受非平衡力，传送带对乙向右的摩擦力大于甲对乙向左的摩擦力，甲对乙的摩擦力等于乙对甲的摩擦力（这两个力是相互作用力）。因此甲受到的摩擦力小于传送带对乙的摩擦力，故①正确；②运动到A点处，甲乙一起滑下传送带，在粗糙的地面上一起向右滑行，乙受到向左的摩擦力做减速运动，所以甲相对于乙有向右运动的趋势，甲受到向左的摩擦力，故②正确；③从B点运动到C点的过程中，接触面粗糙程度不变、压力大小不变，乙受到的摩擦力等于从A点运动到B点时的摩擦力，摩擦力的方向与运动方向相反，故乙仍做减速直线运动，故③正确；④从B运动C的过程中，甲相对于乙向右滑动一段距离s0，所以甲相对于乙向右运动，即甲也一直做减速直线运动，故④错误；综上①②③正确，④错误。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。6．如图所示，一个木块A放在长木板B上，弹簧一端接A，另一端固定在墙壁上，长木板B放在水平地面上，现使水平拉力F逐渐增大，当水平拉力增大到12N时，弹簧恰好开始变长，当拉力F为18N时，弹簧长度不再增加，并且此时长木板B以速度v匀速运动，以下判断错误的是（）A．当拉力为10N时，木块A受到的摩擦力为0NB．当拉力为18N时，木块A受到的摩擦力方向水平向左，大小为6NC．当拉力为22N时，长木板B开始加速运动，B与地面之间的摩擦力大小为18ND．若木块A的质量增加，则水平拉力F要大于18N，长木板B才会匀速运动【答案】C【详解】A．当水平拉力增大到12N时，弹簧恰好开始变长，说明木板B开始向左运动，当拉力为10N时，木板处于静止状态，木块A与木板B没有相对运动趋势，所以木块A受到的摩擦力为0N，故正确，不符合题意；B．当水平拉力为12N时，弹簧恰好开始变长，说明木板B刚要开始运动，此时木板B受到水平地面的摩擦力为12N；当拉力为18N时，弹簧长度不再增加，并且木板B做匀速运动，对B分析得最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所以由作用力与反作用力的关系可知，木块A受到的摩擦力方向水平向左，大小为6N，故正确，不符合题意；C．当拉力为22N时，木板B开始做加速运动，但木板B对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则与地面间的摩擦力大小也不会变，仍然是12N，故错误，符合题意；D．若A的质量增加，则A对B的压力增加，也变大，所以水平拉力要大于18N长木板B才会匀速运动，故正确，不符合题意。故选C。7．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（）A．当t=2s时，物体处于静止状态，摩擦力是0 B．当t=3s时，物体受到的摩擦力是7NC．4～6s内，物体做匀速直线运动 D．2～4s内，物体的运动状态保持不变【答案】C【详解】A．因物体始终受到拉力作用，相对于地面运动或者有运动趋势，故要受到摩擦力。故A错误；BC．从丙图知道：4~6秒，物体以2m/s的速度做匀速直线运动，拉力与摩擦力平衡。从乙图知道：4~6秒，拉力为5N。故当物体在地面上运动时，受到的摩擦力为5N，且其大小与运动速度无关。故B错误，C正确；D．读丙图可以知道，这段时间内物体的速度不断增加，此时物体的运动状态是变化的，故D错误。故选C。二、多选题8．我市部分学校在开展“足球进校园”活动中。关于同学们在足球比赛中涉及到的物理知识，下列分析中不正确的是（）A．足球能在空中持续飞行，是因为运动员的脚对它有力的作用B．用头顶足球攻门时，头感到痛，说明物体间力的作用是相互的C．守门员抱住了飞向门框的足球，表明力可以改变物体的运动状态D．只要运动员对足球施加力的方向相同，力的作用效果就相同【答案】AD【详解】A．踢出去的足球能在空中飞行，是因为足球具有惯性，此时足球不再受到运动员的作用力，故A错误，符合题意；B．用头顶足球时，头给足球一个力，由于力的作用是相互的，足球也给头施加了力，所以头感到痛，故B正确，不符合题意；C．守门员抱住射门的足球，足球由运动变为静止，说明力可以改变物体的运动状态，故C正确，不符合题意；D．力的作用效果与大小、方向和作用点都有关系，运动员对足球施加力的方向相同，力的作用效果不一定相同，故D错误，符合题意。故选AD。9．在物理学中，当物体向上加速或向下减速运动，物体竖直方向所受支持力（或拉力）大于重力时，物体处于超重状态；当物体向上减速或向下加速运动，物体竖直方向所受支持力（或拉力）小于重力时，物体处于失重状态。如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，运动员（）A．在第一过程中始终处于失重状态B．在第二过程中始终处于超重状态C．在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态D．在第二过程中先处于超重状态，后处于失重状态【答案】CD【详解】AC．运动员从接触床面下降到最低点的过程中，首先是重力大于支持力，合力方向向下，运动员做加速运动，处于失重状态，然后支持力大于重力，合力方向向上，运动员做减速运动，处于超重状态，所以在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态。故C符合题意，A不符合题意；BD．从最低点上升到离开床面的过程中，开始支持力大于重力，运动员向上加速，处于超重状态；一段时间后，支持力小于重力，向上减速，处于失重状态，故D符合题意，B不符合题意。故选CD。10．如图所示，水平传送带上叠放甲、乙两个木块，两木块随传送带一起向右做加速直线运动；运动到A点处，甲乙一起滑下传送带，在粗糙的地面上一起向右滑行；滑行到B点与墙壁相撞后，乙马上向左运动，最终甲乙在C点停止运动，从B运动C的过程中，甲相对于乙向右滑动一段距离s0。忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A．在传送带上运动的过程中，甲受到向左的摩擦力B．从A点运动到B点的过程中，甲受到向左的摩擦力C．从B点运动到C点的过程中，乙一直做减速直线运动D．从B点运动到C点的过程中，甲一直做加速直线运动【答案】BC【详解】A．因为甲乙两个物体同时向右做加速直线运动，所以甲物体相对于乙物体有向左运动的趋势，所以甲受到的摩擦力水平向右，故A错误；B．在粗糙的地面上，甲、乙一起向右减速运动，所以甲物体相对于乙物体有向右运动的趋势，所以甲受到的摩擦力水平向左，故B正确；CD．依据题意可知，从B到C的过程，乙向左做减速运动，甲由于惯性继续向右做减速运动，故C正确，D错误。故选BC。三、填空题11．如图所示，一氢气球用细绳系在玩具车上，静置于广场的光滑水平地面上，当有匀速的风沿水平方向向右吹来，气球和玩具车在风力作用下向前运动，说明力能改变物体的_____；玩具车在向右运动的过程中_____（选填“可能”或“不可能”）被风吹离地面；一段时间后玩具车匀速前进，此时细绳_____（选填“向左倾斜”、“向右倾斜”或“保持竖直”）；如果气球和小车沿竖直方向向上做匀速直线运动，突然绳子断开的瞬间，小车将向_____（向上、向下、静止）运动，这是由于小车具有_____。【答案】

运动状态

不可能

保持竖直

向上

惯性【详解】[1]当有匀速的风沿水平方向向右吹来，气球和玩具车在风力作用下由静止变为向前运动，说明力能改变物体的运动状态。[2]风水平向右吹，玩具车在竖直方向上不受风的作用力，故玩具车在向右运动的过程中不可能被风吹离地面。[3]因水平地面光滑，所以玩具车在运动时不受摩擦力的作用，一段时间后玩具车在水平方向上匀速前进，若此时细绳是倾斜的，则细绳对玩具车有斜向上的拉力（受力不平衡），玩具车不可能做匀速运动，所以此时细绳应保持竖直。[4][5]如果气球和小车沿竖直方向向上做匀速直线运动，突然绳子断开的瞬间，小车由于惯性要保持原来向上的运动状态，还会向上运动一段距离。12．如图所示，重力G=700N的水平木板在滑轮组的作用下保持静止。三个滑轮等大、光滑，质量均忽略不计。所有细绳的重力均不计，与天花板间的固定点分别叫做A、B、C，与木板间的固定点分别叫做D、E；各条细绳中不与滑轮接触的部分均竖直。则B点处的细绳对天花板的拉力大小为___________。【答案】140N【详解】由图示知，木板受到竖直向上的三根绳子的作用，即受到竖直向上的三个拉力及竖直向下的重力作用，处于静止。设作用在D点的拉力为F1，作用在最下面的滑轮上的两个拉力分别为F2、F3，不计滑轮的质量时，则有F1+F2+F3=G=700N因为同一根绳子上的力相等，所以作用在最下面的滑轮上的两个向上的力相等，即F2=F3固定在B的绳子分别绕过中间及最上面的滑轮，所以中间滑轮上的两根向上的绳子的拉力等于F1。且中间滑轮受到两个向上拉力及一个向下的拉力的作用处于静止，所以有2F1=F2结合以上三式得F1=140N所以B点处细绳对天花板的拉力大小为140N。13．如图所示，用细绳将重力G为5N的小球悬挂在无人机上，图中无人机带着小球竖直向上匀速运动，小球与无人机保持相对静止，不计空气阻力，则细绳对小球的拉力T是______N；当无人机减速上升时，拉力大小T______G（>/=/<）；若上升过程中悬挂小球的细绳突然断了，小球的运动情况是______。【答案】

5

<

先减速上升后加速下降【详解】[1]小球随无人机匀速上升，在竖直方向上受到的两个力：重力和细绳的拉力是一对平衡力，它们的大小相等，所以拉力T=G=5N[2]小球随无人机减速上升时，所受的重力大于拉力，即T<G[3]不计空气阻力时，上升过程细绳突然断了，小球由于惯性保持原来的运动状态先向上运动，由于在竖直方向上受到向下的重力作用，所以向上运动时，速度逐渐减小，当升到最高点，速度为0，接着向下运动，速度越来越快，所以小球先减速上升，后加速下降。14．如图所示，两个相同的物块A、B平放在一起，在20N的水平推力F1作用下，在水平地面上做匀速直线运动，则A受到的摩擦力是_______N；若A、B叠放在一起，用水平推力F2推A，使A、B在同一地面上一起匀速直线运动，则F2的大小为_______N。【答案】

10

20【详解】[1]在20N的水平拉力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动，在水平方向上受到的推力与受到的摩擦力为一对平衡力，大小相等，所以A、B整体受到的摩擦力为f=F1=20N两个相同的物块A、B平放在一起，A对地面的压力为A、B对地面压力的二分之一；由于在接触面粗糙程度不变的条件下，滑动摩擦力的大小与压力大小成正比，所以A受到的摩擦力为f1＝10N[2]若将A、B叠放在一起，接触的粗糙程度不变，压力也不变，因此受到的滑动摩擦力大小也不变，又因做匀速直线运动，在水平方向上受到平衡力的作用，所以F2=f=20N15．如图甲所示，完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上，用F1=80N的水平力作用在B物块上，A、B一起做匀速直线运动，此时B物块所受的摩擦力为___________N；若将F2=80N的水平力按如图乙所示作用在A物块上，它们一起做直线运动，则桌面对A物块的摩擦力为___________N。【答案】

80

80【详解】[1]甲图中，以B为研究对象，B做匀速直线运动，在水平方向上合力为0，水平方向上只受摩擦力和F1，所以B所受摩擦力大小与F1大小相等为80N。[2]若将F2=80N的水平力按如图乙所示作用在A物块上，以AB为研究对象，水平方向B只可能受A对B的摩擦力，B做匀速直线运动，所以B水平方向上合力为O，即A和B之间的摩擦力为0，以A为研究对象，则可知A水平方向受力为F2和桌面对A的摩擦力，A做匀速直线运动，所以桌面对A物块的摩擦力大小等于F2，为80N。16．小明在搭帐篷时要用“地钉”（类似于长铁钉）将帐篷固定在地面上，小明发现地面越松软，地钉插入越容易，固定效果越差，固定效果差的原因主要是_____；小明用100N的压力将重5N的地钉竖直缓缓地向下插入地面，则地钉所受到的地面对它的摩擦力方向是_____，摩擦力大小是_____N；若要将地钉拔出，则至少需要_____N的拉力。【答案】

摩擦力小

竖直向上

105

110【详解】[1]地面越松软，地面与钉子间的压力越小，而接触面的粗糙程度不变，则地面对钉子的摩擦力越小，越不容易固定。[2][3]小明用100N的压力将重5N的地钉竖直缓缓地插入地面（可认为地钉做匀速直线运动），则地钉受到平衡力的作用，地钉受到竖直向下的压力和重力，根据力的平衡条件可知，地钉所受摩擦力的方向是竖直向上的；则摩擦力的大小f=F+G=100N+5N=105N[4]若要将地钉拔出，此时地钉受到竖直向下的重力和摩擦力，以及竖直向上的拉力，因接触面间的压力大小和粗糙程度不变，所以摩擦力的大小不变，根据力的平衡条件可知，此时需要的拉力F拉=f+G=105N+5N=110N17．一辆行驶的汽车车厢里挂着一个小球，当出现了如图所示的情景时，汽车在做_____（选填“加速”、“匀速”或“减速”）运动，此时汽车的惯性大小_____（选填“变小”、“变大”或“不变”）。【答案】

加速

不变【详解】[1]汽车匀速运动时，小球与汽车相对静止，小球应在竖直方向上；当汽车加速运动时，车的运动速度变快，但小球由于惯性保持原来的运动状态，故小球相对于车厢要向后运动；若小车做减速运动时，车运动变慢，小球由于惯性保持原来的运动状态，小球相对于车厢要向前运动；所以如图所示的情景，应该是汽车在做加速运动。[2]惯性的大小与质量有关，与速度无关，汽车的质量不变，故此时汽车的惯性大小不变。18．小明暑假外出旅游。他到火车站乘坐复兴号列车，进入车厢时，发现旁边停着一列和谐号列车。（1）坐到座位上后，透过车窗只能看到和谐号列车，发现它动了，据此判断：___________；A．一定是和谐号运动了

B．一定是复兴号运动了

C．可能是两车都运动了（2）列车在平直轨道上向西行驶，小明发现桌上茶杯中的水面突然变为图示情形，此时茶杯受到的摩擦力方向___________；（3）行驶过程中，复兴号列车以68m/s的速度驶入长1000m的平直隧道，复兴号在进入隧道时鸣笛5s，在隧道另一端口的护路工人听到鸣笛的时间为___________s。（空气中声速340m/s）【答案】

C

向西

4【详解】（1）[1]坐到座位上后，看到和谐号列车动了，说明和谐号和复兴号之间的相对位置发生变化，有以下三种可能：①复兴号列车运动了，而和谐号没动；②复兴号列车没动，而和谐号运动了；③两车都运动，但运动的速度不同。故C符合题意，AB不符合题意。故选C。（2）[2]列车在平直轨道上向西行驶，小明发现桌上茶杯中的水面突然变为图示情形，故列车向西加速运动，此时茶杯相对于桌面有向东运动的趋势，所以摩擦力向西。（3）[3]鸣笛开头的声音到达隧道另一头所用的时间为5s内火车在隧道内行驶的距离为s2=v车t2=68m/s×5s=340m鸣笛末尾的声音在隧道内传播的时间为在隧道另一头的工人能听到鸣笛声的时间为19．运输液体货物的槽车，液体上有气泡，如图，当车向左开动时，气泡将向______运动，其原因是______体具有惯性。【答案】

左

液【详解】[1][2]液体和气泡都具有惯性，但由于液体的质量大，所以惯性大。当车向左开动时，液体由于惯性要保持原来的静止状态，故液体相对车向右运动，故会将气泡挤向左方。20．物理学中物体的加速度a的大小跟受到的作用力F成正比，跟它的质量m成反比，即F=ma．这就是著名的牛顿第二定律．现有一物体受到12N的外力时，产生了6m/s2的加速度．若要使该物体产生2m/s2的加速度，需要施加的力为________________N．【答案】4【详解】物体的质量为，物体产生2m/s2的加速度，需要施加的力为F1=ma1=2kg×2m/s2=4N．故选B．四、实验题21．为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学在老师的指导下做了一系列实验。以下是部分实验步骤（实验过程中保持长木板水平且固定）。第一次：把木块放在长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做匀速直线运动（如图a），读出弹簧测力计的示数，并记入表中；第二次：把木块放在铺有棉布的长木板上，用同样的方法拉木块（如图b），记下相应的示数；第三次：把木块放在毛巾上，用同样的方法拉木块，记下相应的示数（如图c）；第四次：把两个相同木块叠在一起放在长木板上，再用同样的方法拉木块（如图d），记下相应的示数；第五次：把三个相同木块叠在一起放在长木板上，再用同样的方法拉木块（如图p），记下相应的示数。（1）若已知每个木块的质量为0.2kg，请你帮助小明填全表一内的数据____________；（2）比较1、2、3三次实验数据，可以发现滑动摩擦力的大小与______有关；（3）比较______三次实验数据，可以得出木块在木板上受到的摩擦力f与木块对木板的压力F压之间的关系式是：f＝______；（4）小华发现利用上述结论可以制成密度秤，首先用质量不计的双面胶带把玻璃杯粘在第一次实验中的木块上方，在玻璃杯中分别装满四种不同液体，用弹簧测力计水平匀速拉动木块（如图p），测出相应的测力计示数，记录在表二中。表一实验次数木块对木板的压力F压/N弹簧测力计的示数F/N滑动摩擦力f/N121.01.0225.038.08.0442.02.0563.03.0表二液体种类汽油水可乐酱油弹簧测力计的示数/N2.73.03.23.4（I）若向杯中倒入可乐实验时忘加满，则测量的密度______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；（II）若汽油的密度为，根据表二中的数据可以推算玻璃杯的重力是______N，酱油的密度是______。【答案】

5.0

2

接触面粗糙程度

1、4、5

0.5F

偏小

2

1.4【详解】（1）[1][2]根据题意，第1、2、3次实验，木块对木板的压力不变，因此第3次实验中木块对木板的压力为2N；三次实验中沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，拉力大小等于摩擦力的大小，故第2次实验受到的滑动摩擦力为5.0N。（2）[3]比较1、2、3三次实验数据，压力相同，接触面粗糙程度不同，滑动摩擦力不同，故可以发现滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。（3）[4][5]研究滑动摩擦力与压力的关系，要控制接触面粗糙程度相同，故比较1、4、5三次实验数据知，压力增大为原来的几倍，滑动摩擦力也增大为原来的几倍，即滑动摩擦力与压力大小成正比，，由表中数据可知可以得出木块在木板上受到的摩擦力f与木块对木板的压力F压之间的关系式是。（4）（I）[6]若向容积为V的杯中倒入可乐实验时忘加满，实验中可乐、杯子、木块对支持面的总压力比加满可乐时变小，测得的摩擦力f减小，由可知则测量的密度偏小。（II）[7][8]当容器中盛满汽油时，根据密度公式，汽油的重力，木块对支持面的压力为因此时受到滑动摩擦力为2.7N，故，代入上式得

①同理，杯中盛满水时有

②联立②①解得同理，杯中盛满酱油时有代入数值即解得22．小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。a．如图甲所示，将木块A平放在长木板B上，缓缓地匀速拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数；b．如图乙所示，将毛巾固定在长木板B上，木块A平放在毛巾上，缓缓地匀速拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数；c．如图丙所示，将木块A平放在长木板B上，并在木块A上放一钩码，缓缓地匀速拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。（1）该实验主要采用的探究方法是___________；（2）由___________两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；（3）由甲乙两图可知：当压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力___________；（4）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图丁所示的实验装置，写出装置改进以后的好处；___________（写出一条即可）（5）实验中小丽发现：当F为4N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，则长木板B受到地面的摩擦力大小为___________N；（6）实验拓展：如图a所示，放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用，F-t和v-t图像分别如图b、图c所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为___________N。【答案】

控制变量法

甲丙

越大

不需要木板做匀速直线运动，便于操作

2.8

4【详解】（1）[1]探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，控制其他因素相同，探究其中一个因素与滑动摩擦力的关系，这采用的探究方法是控制变量法。（2）[2]由题意可知，要求接触面粗糙程度一定，从甲乙丙三图可以看到，甲丙两图的粗糙程度相同，都是木板，并且要求接触面受到的压力不同，甲丙都符合要求，丙图中有砝码，接触面受到的压力较大，这时丙的弹簧测力计示数是1.4N，甲的示数是1.2N，甲丙两图中都是做匀速运动，滑动摩擦力的大小都是等于测力计示数的大小，丙的滑动摩擦力大于甲的，而丙接触面受到的压力较大，则由甲丙两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。（3）[3]观察甲乙两图可知，都只是一个木块A，压力是相同的，甲是木板表面，乙是毛巾表面，乙的接触面比较粗糙，乙的测力计示数是1.6N，甲的测力计示数是1.2N，甲乙中都是匀速运动，滑动摩擦力大小等于测力计的示数，那么乙的滑动摩擦力大于甲的滑动摩擦力，从而得知当压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（4）[4]如图丁所示的实验装置，拉动木板过程中，A相对于地面静止，受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力，这两个力大小相等，由测力计的示数即可知道摩擦力的大小，故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。（5）[5]由图甲可以知道，A作匀速运动，测力计的示数大小等于滑动摩擦力的大小，测力计的示数是1.2N，则滑动摩擦力的大小是1.2N，图甲和图丁对比可知，木块A对木板B的压力都相等，都是木板，接触面的粗糙程度相同，则在图丁中，木块A受到的摩擦力也是1.2N，力的作用是相互的，木块A对木板B的摩擦力也是1.2N；当F为4N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，对长木板B受力分析，它受到4N的拉力，木块A对木板B的1.2N摩擦力，地面对它的摩擦力，处于平衡状态，这三力平衡，可得到解得，长木板B受到地面的摩擦力大小为2.8N。（6）[6]观察图b和图c，物体C在第4秒时，受到的拉力是6N，3~6s，速度在变大，则这段时间，不是匀速运动，受力不平衡；但观察图c中6~9s，速度大小不变，处于平衡状态，这段时间拉力大小等于摩擦力大小，再观察图b，这时拉力是4N，摩擦力的大小也是4N；3~6s时，物体C对地面的压力，与地面的接触面粗糙程度，和6~9s时，是一样的，则这两个时间段受到的摩擦力大小是相等的，3~6s时受到的摩擦力也是4N，即物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为4N。23．关于乘坐电梯，小明和小红有如下争论：小明认为电梯对人的支持力总是等于人的重力，小红认为电梯在启动和即将停止时，电梯对人的支持力是不等于人的重力的。于是二人设计了如下实验，请你分析并判断。（1）实验器材：小明（体重50kg）、体重计、电梯；（2）实验过程：小明站在电梯里的体重计上，随电梯一起上升直到停止，同时观察体重计示数的变化；（3）实验现象：电梯在向上起步时，体重计的示数______50kg；当电梯向上减速准备停下来时，体重计的示数______50kg。（均选填“>”、“<”或“=”）；（4）实验结论：请你从力和运动的关系角度，得出实验结论：______；（5）当小明随电梯下降将要停下来时，观察到体重计的示数______50kg。（选填“>”、“<”或“=”）。【答案】

＞

＜

当向上加速时，支持力大于重力；当向上减速时，支持力小于重力；（或物体受力平衡时，运动状态不变，当受力不平衡时，运动状态改变；）（或力是改变物体运动的原因）

＞【详解】（3）[1]当电梯向上加速时，小明受到的竖直方向的重力、支持力，由于电梯向上加速，合力的方向向上，发生超重现象，支持力大于重力，即示数大于重力。[2]当电梯向上减速时，小明受到的竖直方向的重力、支持力，由于电梯向上减速，合力的方向向下，发生失重现象，示数小于重力。（4）[3]由于加速和减速时，其合力的方向及大小发生了变化，所以得到结论，当向上加速时，支持力大于重力；当向上减速时，支持力小于重力；（或物体受力平衡时，运动状态不变，当受力不平衡时，运动状态改变）；（或力是改变物体运动的原因）。（5）[4]当电梯下降将要停下来时，电梯减速下降，重力、支持力合力方向向上，所以示数大于50kg。24．一同学根据生活中的一些现象猜想：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关．他在老师的帮助下利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声测距仪等先进仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度，在相同的实验条件下，该同学首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入下表中，图（a）是对应的路程-时间图线．（1）图（a）中的AB段反映了运动物体在做______运动，表中x处的值约为_________m．接下来，该同学将不同数量（1只、2只、3只、4只、5只）的“小纸杯”先后叠放在一起从空中释放，并分别测出它们的速度一时间图线，如图（b）中图线1、2、3、4、5所示．（2）观察图（b）中单个纸杯的速度一时间图线1可知，小纸杯在直线下落的开始阶段，其运动速度______的特点（增大、减小、不变），小纸杯最后做匀速直线运动，此时，它所受空气的阻力________自身重力（选填“大于”、“小于”或“等于”），依据______原理．（3）单个纸杯和5只叠放纸杯比较，在它们各自到达匀速运动时所受的空气阻力之比为f1：f5＝___________；再结合图（b）中的图线1和图线5可知，物体运动时遇到的阻力确实随着速度的增加而增大，但不成正比例关系，理由是：___________．【答案】

匀速直线

1.935-1.937

增大

等于

二力平衡

1:5

速度之比与阻力之比不相同【详解】（1）a图为s-t图像，其中AB段为直线，说明物体在做匀速直线运动；由a图线可知，其为一次函数图线，设解析式为s=kt+b，在表格数据中取出（1.447，1.6）和（0.957，1.2）两个点，计算得出k=1.225，b=-0.513．即该函数解析式为s=1.225t-0.513．将表中t=2.0带入解析式，得x=1.937．（2）由b图线可知，刚开始运动时，速度随时间的增大而增大；随后速度保持不变，说明做匀速直线运动，即处于平衡状态，根据二力平衡，此时空气阻力等于重力．（3）单个纸杯重力为G，则5个纸杯重力为5G．当其各自达到匀速运动时，其空气阻力都等于其重力，所以其空气阻力之比等于其重力之比为1:5；从b图可知，图线1和图线5的速度之比不等于1:5，所以阻力与速度不成正比．25．小明利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作：a、如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离；b、如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离；c、如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。请针对以上操作回答下列问题：(1)以上操作中错误的一次是______（选填“a”、“b”或“c”）；(2)对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越______；(3)纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将做______运动；(4)为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时______；(5)在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力______（选填“是”或“不是”）一对平衡力；(6)上述所有探究实验中用到的科学研究方法有______（只要求写出一种即可）；(7)在大量类似实验基础上，牛顿概括出了著名的牛顿第一定律。在实际生活中有着广泛的应用。一架运输机参加某次抗震救灾时，在沿水平向右做匀速直线运动的过程中，间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资。若不计空气阻力，且地面水平。那么，在地面上看，能正确表示物资在空中的排列情况和着地位置的图示组合是______。A．①⑥

B．②⑤

C．③④

D．①④【答案】

b

远

匀速直线

速度相同

不是

控制变量法（或转换法、科学推理法）

A【详解】(1)[1]为了使小车到达水平面时的速度相等，应让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑；则b步骤错误，因为在斜面上铺上棉布改变了接触面的粗糙程度，就不能保持初速度相同了，此处应用了控制变量法。(2)[2]水平面越光滑，小车运动的距离越远，由图示可知，木板的表面最光滑，则小车在木板表面受到阻力最小，运动的距离最长，此处运用了转换法。(3)[3]由实验可知，平面越光滑，小车受到的阻力越小，运动距离越远，速度减小得越慢，由此进行推理得出：小车运动时不受摩擦力的作用，将保持匀速直线运动这一结论。(4)[4]实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了使小车到达水平面时具有相同的初速度。(5)[5]在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力作用在不同的物体上，不是一对平衡力。(6)[6]通过解答过程可知，此实验中运用了控制变量法、转换法和科学推理法。(7)[7]飞机沿水平向右做匀速直线运动时，从飞机上释放三个相同的物资，物体由于惯性，保持原来的运动状态不变，继续向前飞行，三个物体在下落过程中，都是以原来的速度向前运动，因此落到地面上后间隔的距离也相等，所以⑥正确，④⑤错误。小球受地球引力的作用下，同时向下做自由落体运动，故三个小球下落时，在同一条垂线上，所以①正确，②③错误。所以A正确，BCD错误。26．如图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程．（1）根据图中情景可以判断以下说法正确的是____．A．①是假设，②③是实验事实，④是实验推论

B．①②③④都是实验事实C．①②是实验事实，③④是实验推论D．①②③是实验事实，④是实验推论

（2）每次让小车从斜面同一高度由静止滑下，目的是_____________________；记下小车最终停在水平面上的位置．可知小车受到的阻力越小，小车运动的路程越______．（3）其中运动的小车在木板上最终停下来，是因为小车在水平方向上受________．【答案】

D

使小车到达平面时的初速度相同

远

非平衡力（摩擦力）【详解】①②③的情景是实验现象，由该现象可以得出结论：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小的越慢，滑行的距离越远，由此可以推理得出：如果水平面绝对光滑，小车将不受任何阻力，所以可以滑行无限远，因此④属于实验推论．【点睛】这是物理中常用的实验理想推理的科学方法，该方法是在经验事实基础上，通过进一步的推理而概括得出结论的方法．五、计算题27．科学研究表明两个相互接触的物体之间发生相对滑动时，接触面上产生的滑动摩擦力大小与它们之间压力的大小成正比，可用公式表示为f滑=μF，μ指动摩擦因数，为小于1的正数；当相互接触的两物体