专题04 《力与运动》压轴挑战题型训练【六大题型】（解析版）

专题04《力与运动》压轴挑战题型训练【六大题型】TOC\o"1-3"\h\u【题型1平衡力与平衡状态的判断】 1【题型2\o"探究二力平衡的条件"二力平衡的条件探究】 4【题型3二力平衡条件的应用】 8【题型4\o"惯性与惯性现象"惯性与惯性现象应用】 12【题型5\o"探究阻力对物体运动的影响"阻力对物体运动的影响实验探究】 21【题型6力与运动的关系】 26压轴题型训练压轴题型训练【题型1平衡力与平衡状态的判断】1．如图所示，用水平作用力F将物体P压在竖直的墙上，物体P沿墙匀速下滑，物体的重力为G，墙对物体的弹力为FN、摩擦力为f，物体对墙的压力为FN'、摩擦力为f'，则下列说法正确的是（）A．FN和F是一对平衡力 B．FN'和F是一对平衡力 C．G和f′是一对作用力和反作用力 D．G和f是一对作用力和反作用力【答案】A【分析】作用力与反作用力是物体间的相互作用力，根据牛顿第三定律，它们等值、反向、共线；平衡力的特点是：同体、等值、反向、共线，静摩擦力的大小无正压力的大小无关。【解答】解：A、对物体的压力F和墙对物体的弹力FN，大小相等、方向相反、在一条直线上，在同个物体上，是一对平衡力，故A正确；B、物体对墙的压力FN'和对物体的压力F二力方向相同、作用在两个物体上的，不是平衡力，故B错误；C、物体的重力G和物体对墙的摩擦力f'，两个力作用在两个物体上，不是平衡力，物体受到重力G的施力物体是地球，物体对墙摩擦力f'的施力物体是物体P，因此这两个力也不是一对相互作用的力，故C错误；D、物体的重力G和摩擦力f，在竖直方向上，物体的重力和墙壁对物体的摩擦力大小相等、方向相反、在一条直线上，在一个物体上，是一对平衡力，故D错误。故选：A。2．如图所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的A点，另一端绕过动滑轮P悬挂一重物B，其中绳子的PA段处于水平状态。另一根绳子一端与动滑轮P的轴相连，在绕过光滑的定滑轮Q后在其端点O施加一水平向左的外力F，使整个系统处于平衡状态。滑轮均为光滑、轻质，且均可看作质点。现拉动绳子的端点O使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态相比较（）A．拉力F增加 B．拉力F减小 C．角θ不变 D．角θ增大【答案】A【分析】对滑轮P受力分析，AP、BP绳子拉力大小相等，抓住三根绳子拉力的合力为零，分析PQ绳拉力大小和方向的变化，从而判断出F的变化和θ的变化。【解答】解：拉动绳子的端点O向左缓慢移动一小段距离时，绳PQ段变短，动滑轮要上移，绳PA和PB间的夹角变小，而绳QP位于PA和PB间的角平分线上，所以角θ减小。AP、BP绳子拉力大小相等，等于mg，两根绳子的合力与QP绳的拉力大小相等，方向相反。因为夹角变小，合力变大，则QP绳的拉力就增大，所以拉力F增大。故A正确，BCD错误。故选：A。3．为了研究摆锤的摆动，小明用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤从A点静止释放，经过O点（最低点）到达最高点B，不计空气阻力。（1）小明认为摆锤经过O点时处于不平衡状态，它的依据是摆锤不是静止或做匀速直线运动。（2）如果摆锤经过O点时确实处于不平衡状态，从二力平衡的条件分析，你认为可能的原因是拉力与重力的大小不相等。【答案】见试题解答内容【分析】（1）物体处于平衡状态时，保持静止或匀速直线运动状态；（2）两个力平衡的条件：两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。【解答】解：（1）小明认为摆锤经过O点时处于不平衡状态，它的依据是摆锤不是静止或做匀速直线运动。（2）如果摆锤经过O点时确实处于不平衡状态，从二力平衡的条件分析，可能的原因是拉力与重力的大小不相等。故答案为：（1）摆锤不是静止或做匀速直线运动；（2）拉力与重力的大小不相等。4．平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态，如图（a）所示，在“探究二力平衡的条件”实验中，是研究这两个力是否在同一直线上；图（b）研究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时，要让物体在水平木板上做匀速直线运动，然后根据二力平衡条件测出滑动摩擦力。【答案】见试题解答内容【分析】（1）平衡状态是指物体在不受外力或者受平衡力的作用下所处的状态，包括静止状态和匀速直线运动状态。（2）小卡片转过一个角度，小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上，可验证不在同一直线上两个力是否平衡；（3）弹簧测力计拉动木块运动时，弹簧测力计示数显示拉力大小，要使木块受到的滑动摩擦力和拉力大小相等，弹簧测力计应匀速直线拉动木块，使木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件知，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数。【解答】解：（1）平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态。（2）将图中的小卡片旋转一个角度，并保持两个拉力大小相等，方向相反，松开手后小卡片将旋转，重新回到一条直线上；所以研究这两个力是否在同一直线上；（3）木块进行匀速直线运动时，木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件，滑动摩擦力等于拉力，弹簧测力计显示拉力大小，所以滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数。故答案为：静止；在同一直线上；匀速直线；二力平衡条件。【题型2\o"探究二力平衡的条件"二力平衡的条件探究】5．在探究二力平衡的实验中，应保持物体处于静止状态或匀速直线运动状态时进行研究。在图中，符合实验目的是（b）图[选填“（a）”或“（b）”]．【答案】见试题解答内容【分析】探究二力平衡的条件，首先要使受力物体处于平衡状态，由此可以确定物体所处的状态。处于平衡状态的两个力是作用在同一个物体上的，由此可以确定符合实验目的是哪一个图。【解答】解：要探究二力平衡的条件，首先要使在这两个力作用下的物体处于平衡状态，而平衡状态包括：静止状态和匀速直线运动状态。二力平衡的两个力，要作用在同一个物体上，而a图所示的两个力是一对作用力与反作用力，这两个力没有作用在同一物体上，b图符合上述条件。故答案为：匀速直线运动；（b）。6．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。（1）小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡。（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是把小长片剪成两半。（4）实验中选择小卡片的目的是不考虑（选填“考虑”或“不考虑”）小卡片的重力，原因是此实验是探究水平方向上的二力平衡的条件。（5）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是A。A．减少摩擦力对实验结果的影响B．小书片是比较容易获取的材料C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡D．小卡片容易扭转（6）小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢？小明提出了自己的实验方案：用弹簧测力计拉着钩码在任意方向（选填“水平方向”或“竖直方向”、“任意方向”）做匀速直线运动，根据观察到弹簧测力计示数不变现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态。【答案】见试题解答内容【分析】（1）钩码由于重力的作用，会对小卡片施加一个拉力的作用，左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力，右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力，拉力的大小等于钩码的重力；（2）小卡片转过一个角度，小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上，是验证不在同一直线上两个力是否平衡；（3）为了验证作用在同一物体上的两个力才能平衡，则小卡片上受到的两个拉力应分别作用在两个物体上，据此可知下一步的操作。（4）由于重力对实验有一定的影响，所以物体的重力越小影响越小；（5）为了减小实验误差，应减小摩擦力对实验的影响，根据摩擦力对实验的影响分析小明与小华的实验设计的优劣。（6）平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，所以物体处于匀速直线运动状态，也可以探究二力平衡条件。【解答】解：（1）在线的两端挂上钩码的作用是使两个拉力的方向相反，可通过调整钩码的数量来改变拉力的大小；（2）小华将小卡片转过一个角度，两个拉力不在同一直线上，设计此实验步骤的目的是为了探究：不在同一直线上的两个力能否平衡；（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，则小卡片上受到的两个拉力应分别作用在两个物体上，所以下一步的操作是：可以把纸片剪成两半；（4）实验是探究水平方向上的二力平衡的条件，而小卡片的重力很小且方向是竖直向下的，可以忽略对实验的影响，所以目的是不考虑小卡片的重力；（5）如图乙所示的实验，木块在桌面上受摩擦力作用，摩擦力对实验影响较大，而甲实验不受摩擦力的影响，因此甲实验优于乙实验。（6）因为平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，所以只有物体在只受两个力的作用下做匀速直线运动时，二力平衡条件和物体静止时的二力平衡条件就是相同的，弹簧测力计示数也是不变。且做匀速直线运动时任意方向的都适合。故答案为：（1）相反，钩码的数量；（2）不能；不在同一直线上的两个力能否平衡；（3）把小卡片剪成两半；（4）不考虑；水平方向；（5）A；（6）任意方向；弹簧测力计示数不变。7．探究二力平衡的条件如图所示，是小明探究“二力平衡的条件”的实验装置。（1）实验中用小车代替木块的原因是减小摩擦力对实验的影响。（2）实验中通过改变砝码的质量来探究二力大小的关系。（3）当小车处于静止状态或匀速直线状态时，我们便可认为它受到的力是相互平衡的。（4）小明发现：同时向左盘和右盘加入一个相等质量的砝码时，小车处于静止状态。此时，他总结出二力平衡的条件之一为：两个力大小相等。这种做法是否科学？不科学，原因是实验次数太少，具有偶然性。（5）将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状，这说明两个力必须作用在同一直线上上，物体才能平衡。（6）某次实验时，在左盘放入2N的砝码，右盘放入1.5N的砝码时，小车静止，此时小车受到的是（选填“可能是”“是”或“不是”）平衡力。这个现象与二力平衡条件不完全相符，你认为产生此现象的原因可能是小车受到摩擦力，小车受到的这个力大小应该是0.5N，方向水平向右。【答案】见试题解答内容【分析】（1）在研究二力平衡的条件时，要尽可能排除其它力（如摩擦力）对实验的干扰；（2）实验时用一个小车，通过两个滑轮和下方挂着的砝码对小车施加两个相反方向的拉力，改变砝码的质量就改变了对小车施加的拉力；（3）物体静止或做匀速直线运动时，物体处于平衡状态，物体受到平衡力的作用；（4）为了得到普遍规律，应多次实验；（5）二力平衡条件：作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；根据实验操作及现象判断哪个条件发生了变化；（6）小车静止，处于平衡状态，对小车进行受力分析，利用平衡力的知识计算摩擦力的大小。【解答】解：（1）木块在桌面上受滑动摩擦力作用，小车的滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力，实验中用小车代替木块可以减小摩擦力对实验的影响；（2）实验中通过改变砝码质量来改变绳子对木块（小车）的拉力，探究二力大小的关系；（3）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体处于平衡状态，物体受到平衡力的作用；（4）为了得到普遍规律，防止偶然性的发生，应多次实验；（5）用手将小车扭转一个角度，这样两个力不在同一直线上，小车将无法在这个位置平衡，松手后，小车将扭转回来，说明两个力必须满足两个力在一条直线上；（6）小车静止，此时木块受到的一定是平衡力；木块受到向左2N的拉力，向右1.5N的拉力，此时木块还受到桌面对它的摩擦力作用，在这三个力作用下处于平衡状态，则F左＝F右+f，所以摩擦力f＝F左﹣F右＝2N﹣1.5N＝0.5N，方向水平向右。故答案为：（1）减小摩擦力对实验的影响；（2）质量；（3）静止；（4）不科学；实验次数太少，具有偶然性；（5）同一直线上；（6）是；小车受到摩擦力；0.5；水平向右。8．利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”。（1）将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上，并在两个线端分别挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反，且在一条直线上。当卡片平衡时，从钩码质量看，卡片两边所受的拉力相等。（2）可用手将卡片转过一定的角度释放目的是验证不在同一直线的两个力是否平衡。（3）在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是两个力作用在作用在同一物体上。（4）该实验在选择卡片时，选用较轻卡片的目的是：减小卡片自重的影响。【答案】见试题解答内容【分析】（1）钩码由于重力的作用，会对小卡片施加一个拉力的作用，左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力，右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力，拉力的大小等于钩码的重力；（2）验证不在同一直线的两个力是否平衡，应把小卡片转过一个角度，小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上。（3）验证二力平衡必须作用在同一物体时，应把一个物体变成两个物体。（4）选择比较轻的卡片，是减小卡片重力对实验的影响。【解答】解：（1）小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大，当卡片平衡时，两边钩码质量相同，受到拉力相同。（2）验证不在同一直线的两个力是否平衡，应把小卡片转过一个角度，小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上。（3）用剪刀将卡片从中间剪开，使一张卡片，变成两张卡片，验证了二力平衡中，两个力必须作用在同一物体上。（4）选择比较轻的卡片，是减小卡片重力对实验的影响。故答案为：（1）相等；（2）验证不在同一直线的两个力是否平衡；（3）作用在同一物体上；（4）减小卡片自重的影响。【题型3二力平衡条件的应用】9．如图所示，弹簧下挂一木箱A，木箱A下挂一物体B，木箱A内放一木块C，A、B、C的重力分别为GA、GB、GC。当挂B的线突然断开的瞬间，则（）A．A对C的支持力大于GC B．A对C的支持力小于GC C．A对C的支持力等于GC D．弹簧对A的拉力等于GA+GC【答案】A【分析】断开前物体处于静止状态，根据二力平衡条件可知，A对C的支持力等于C的重力；弹簧对A、B、C整体的拉力等于A、B、C的总重力，当挂B的线突然断开的瞬间，弹簧的拉力不会突变，则弹簧对A、C整体的拉力大于A和C的总重力，木块会跟着木箱一起加速上升，据此比较A对C的支持力与C的重力二者的大小以及比较弹簧对A的拉力与A和C的总重力二者的大小。【解答】解：断开前物体处于静止状态，根据二力平衡条件可知，A对C的支持力等于C的重力GC；弹簧对A、B、C整体的拉力等于A、B、C的总重力，即F＝GA+GB+GC，当挂B的线突然断开的瞬间，弹簧的拉力不会突变，则弹簧对A、C整体的拉力大于A和C的总重力，即弹簧对A的拉力F＞（GA+GC），木箱A加速上升，且木块C会跟着木箱A一起加速上升，则A对C的支持力大于C的重力GC，故A正确，BCD错误。故选：A。10．如图所示，物体A重5N，放在水平桌面上，通过绳子和滑轮连接重为4N的物体B，此时物体A恰能向右匀速直线运动。则A受到的摩擦力是2N，若在物体A上加一个水平向左的拉力F，使物体A沿桌面水平向左匀速直线运动，则所加拉力的大小为4N（不计绳子、滑轮的质量以及绳子与滑轮间的摩擦）【答案】见试题解答内容【分析】（1）物体A在物体B的作用下向右匀速直线运动，物体A在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用，根据二力平衡条件求出摩擦力大小；（2）物体A向左匀速直线运动时，物体对水平桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，物体A和水平桌面的摩擦力不变；物体A水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力、水平向右的摩擦力作用，水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力，根据二力平衡力条件求出水平向左的拉力。【解答】解：（1）由题知，不计绳子和滑轮质量以及绳子与滑轮间的摩擦，物体A水平向右运动时，物体A在水平方向上受到绳子向右的拉力为F＝GB＝×4N＝2N、水平向左的摩擦力作用f，物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，由二力平衡条件得：f＝F＝2N；（2）物体A水平向左运动和水平向右运动时，由于压力不变、接触面粗糙程度不变，则物体A受到的摩擦力不变，所以物体A水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力f＝2N；物体A水平向左做匀速直线运动时，水平方向上受到水平向左的拉力F′、水平向右的拉力F＝GB＝×4N＝2N、水平向右的摩擦力f＝2N，物体A处于平衡状态，由力的平衡条件得拉力：F′＝F+f＝2N+2N＝4N。故答案为：2；4。11．图甲所示，重量为5N的正方形铁块，被水平吸引力吸附在足够大的竖直磁性平板上处于静止状态，这时铁块受到的摩擦力大小为5N；若对铁块施加一个竖直向上的拉力F拉＝11N的作用，铁块将沿着该平板匀速向上运动，如图乙所示，此时铁块受到的摩擦力大小为6N。【答案】见试题解答内容【分析】物体静止或匀速向上运动，则受平衡力，竖直方向上所受力为：竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力F，大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，作用点在物体的重心。【解答】解：重量为5N的正方形铁块在平板上处于静止状态；根据二力平衡的条件，竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力F是一对平衡力，所以，铁块受到的摩擦力大小为5N；铁块沿着该平板匀速向上运动，所以，它受到的竖直方向上的拉力就等于物体的重力+摩擦力，拉力F＝11N，正方形铁块的重力为5N，所以，摩擦力为11N﹣5N＝6N。故答案为：5；6。12．2016年9月30日，国内首条新能源悬挂式空中轨道交通试验线在成都亮相，如图所示，该试验线全长为1.25km，列车设计时速为60km/h，该系统创造性地将锂电池包代替高压电用于提供列车的牵引动力，在世界上属于首创。（g取10N/kg）（1）该列车以设计时速行驶完试验线全程，需要多少分钟？（2）若列车总质量为6t，列车所受摩擦力与列车对轨道压力的比值μ＝0.08．则列车在水平轨道上匀速运动时的牵引力为多大？（3）若列车正常行驶时，每千米耗电量为2.5kW•h，与每千米消耗汽油0.4kg的公交汽车相比，哪一个更节能？（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）【答案】见试题解答内容【分析】（1）已知路程和速度，利用v＝计算试验时间；（2）知道列车的质量，根据G＝mg求出列车所受重力的大小；列车匀速行驶处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据F＝f＝0.08G求出其大小；（3）根据Q＝mq求出0.4kg汽油完全燃烧放出的热量；然后与2.5kW•h电能进行比较。【解答】解：（1）根据公式v＝可知；需要的时间：t＝＝＝＝1.25min；（2）列车的重力：G＝mg＝6×103kg×10N/kg＝6×104N；因列车匀速行驶处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，列车匀速运动时牵引力大小：F＝f＝μG＝0.08×6×104N＝4.8×103N；（3）完全燃烧0.4kg汽油放出的热量：Q＝mq＝0.4kg×4.6×107J/kg＝1.84×107J；列车消耗的电能W＝2.5kW•h＝2.5×3.6×106J＝9×106J；因为Q＞W，所以列车节能。答：（1）该列车以设计时速形式完试验线全程，需要1.25min；（2）列车在水平轨道上匀速运动时的牵引力为4.8×103N；（3）若列车正常行驶时，每千米耗电量为2.5kW•h，与每千米消耗汽油0.4kg的公交汽车相比，列车更节能。13．一辆小车，总质量为600kg，在水平路面上运动的过程中，受到的阻力是车重的0.05倍。问：（1）小车所受的阻力是多大？（2）小车静止时，用200N水平拉力拉小车，小车受到的阻力为多大？（3）当水平拉力为多大时，小车恰能做匀速直线运动？（4）当小车受到的水平拉力达500N时，小车所受的摩擦力变化吗？此时你认为小车做什么样的运动？【答案】见试题解答内容【分析】（1）当物体静止或做匀速直线运动时，物体处于平衡状态，此时物体受到的力是平衡力，据此来对力的大小做出相应的计算与判断；（2）物体的运动状态与其受到的合力大小有关，合力为零，物体做匀速直线运动，合力不为零，则做变速运动。（3）滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。【解答】解：（1）据G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N，故由于受到的阻力是车重的0.05倍，故此时所受的阻力是：f＝0.05G＝0.05×6000N＝300N；（2）当小车静止时，小车在水平方向上受到的阻力与拉力大小相同，是一对平衡力，故阻力的大小为200N；（3）由（1）知，在水平路面上运动的过程中，受到的阻力是300N，故当小车恰能做匀速直线运动时，小车受到的拉力：F＝f＝300N。（4）小车受到的拉力为500N时，此时对于物体来说，压力不变，接触面的粗糙程度不变，故摩擦力不变，故仍为300N；合力F合＝500N﹣300N＝200N，方向与拉力的方向相同，此时小车将做加速直线运动。答：（1）小车所受的阻力是300N；（2）小车静止时，用200N水平拉力拉小车，小车受到的阻力是200N；（3）当水平拉力为300N，小车恰能做匀速直线运动；（4）当小车受到的水平拉力达500N时，小车所受的摩擦力不变，小车做加速运动。【题型4\o"惯性与惯性现象"惯性与惯性现象应用】14．（多选）如图所示，一木块立在光滑的水平平板小车上，并随小车一起沿粗糙的水平地面向右做匀速直线运动，当小车突然加速，车上的木块将（）A．也跟着小车加速运动 B．向左平滑出小车，落地后向左倾倒 C．木块未落地时，在小车上做匀速直线运动 D．向左平滑出小车，落地后向右倾倒【答案】CD【分析】先分析车突然加速前，木块和小车的运动状态，当小车突然加速时，根据一切物体都有保持原来运动状态的性质来分析木块的运动状态。【解答】解：车加速前，木块和小车一起向右做匀速直线运动，即木块和小车具有共同的速度；当小车突然加速时，由于木块在光滑的接触面上，不受摩擦力的作用，木块由于惯性，还要保持原来大小不变的速度向右做匀速直线运动，而小车的速度逐渐变快，所以木块会相对于小车向左水平滑出小车；落地后，由于惯性，木块相对地面运动速度继续向右，下部受到地面摩擦力向左，上部由于惯性继续向右运动，所以木块落地后向右倾倒。综上所述，只有选项CD是正确的。故选：CD。15．阅读短文，回答问题。背包式飞行器深圳光启公司生产的一款单人背包式飞行器，是全球首款商业化、实用化的个人立体飞行器，它的外形像一把有扶手和踏板的座椅，由汽油发动机提供动力，带动两个扇形螺旋桨转动，飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速，实现进退、上下、左右及俯仰飞行。发动机、燃料箱和及飞行员处于升力扇中间及下方，以降低重心，避免喷气背包在飞行中上下颠倒，撞向地面。该飞行器采用了无人飞行拉制系统、零空速悬停技术，即在空中双手松开操纵杆之后，飞行器就会在空中悬停，等待下一步操作；使用与F1赛车相同类型的驾驶舱，可以在撞击时保护飞行员的安全，还配备了弹射降落伞系统，如果遇到特殊情况，飞行器无法正常降落时，可以关闭动力源，同时打开降落伞，利用空气阻力减小下降速度，从而避免驾驶者快速落地面造成伤害，该飞行器因此跻身当今世界上最安全的超轻型飞行器之列。表一为它的部分技术参数表一飞行器类型一级超轻型飞行器主要材料碳纤维成员数量单人飞行飞行距离30﹣50km满油时飞行器质量200kg最大飞行速度74km/h最大起飞质量300kg定速巡航速度56km/h最大承载质量100kg飞行时间30min燃料体积50L升限1000m燃料及油品汽油弹射降落伞超低高度弹射功能为了给飞行器设计面积合适的降落伞，研究人员对降落伞所受阻力与降落伞的伞面面积、下落速度之间的关系进行了探究，他们分别将伞面面积和总重不同的圆形降落伞，从高处下落，测出最终匀速下落时的速度（即收尾速度），实验结果如表二所示：表二伞面面积S/m20.20.20.40.6伞和物总重G/N1.63.612.84.8收尾速度v/m•s﹣12342收尾速度的平方v2/（m•s﹣1）249164（1）飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速，可实现各种飞行，说明力的作用效果跟力的方向和大小有关。（2）关于上述背包式飞行器，下列说法正确的是A。A.用碳纤维作为飞行器的主要制作材料，是因为可以减小自身重力B.若不计空气阻力，飞行器匀速上升时的升力大于匀速下降时的升力C.遇到特殊情况飞行器无法正常降落时，关闭动力源后惯性会减小D.当该飞行器在空中启动零空速悬停技术时，受到的升力就会突然消失（3）该飞行器通过两个螺旋桨轮动可以实现变向和变速，它的工作原理是利用力的作用是相互的，它在月球上不可以（选填“可以”或“不可以”）飞行，该飞行器未装油时的质量为164g。（已知油的密度ρ油＝0.72×103kg/m3）（4）分析表二数据可知：当伞面面积一定时，降落伞所受的空气阻力与收尾速度的平方成正比，要使该飞行器的收尾速度不超过5m/s，则降落伞的面积至少为60m2，请写出推算过程速时阻力等于重力，所以由表中数据可得，降落伞所受阻力与收尾速度的平方之间的关系式为f＝2Sv2，要使飞行器的收尾速度不超过5m/s，按最大起飞质量300kg计算，最大重力为G大＝m大g＝300kg×10N/kg＝3000N＝f，则降落伞的面积至少为S＝＝＝60m2。【答案】（1）方向；大小；（2）A；（3）相互；不可以；164；（4）收尾速度的平方；60；匀速时阻力等于重力，所以由表中数据可得，降落伞所受阻力与收尾速度的平方之间的关系式为f＝2Sv2，要使飞行器的收尾速度不超过5m/s，按最大起飞质量300kg计算，最大重力为G大＝m大g＝300kg×10N/kg＝3000N＝f，则降落伞的面积至少为S＝＝＝60m2。【分析】（1）改变螺旋桨的方向改变了力的方向，改变螺旋桨的转速改变了力的大小，据此分析。（2）A、根据ρ＝可知，体积一定时，密度越小，质量越小；B、处于平衡状态的物体受到的力是平衡力；C、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；D、根据物体浮沉条件分析。（3）飞行器对空气有向下的力，根据力的作用是相互的，空气对飞行器有向.上的力，据此分析；太空中没有空气，不能飞行；根据密度公式的变形式m＝ρV得出装满油后油质量，进而得出该飞行器未装油时的质量。（4）匀速时阻力等于重力，所以由表中数据可分析重力，伞面面积、收尾速度及收尾速度的平放等数据，得出表达式；收尾速度不超过4m/s，按最大起飞质量320kg计算，根据G大＝m大g得出最大重力，进而得出阻力，根据表达式得出面积。【解答】解：（1）改变螺旋桨的方向改变了力的方向，改变螺旋桨的转速改变了力的大小，所以力的作用效果跟力的大小、方向有关。（2）A、根据ρ＝可知，体积一定时，密度越小，质量越小，碳纤维密度小，同体积较轻，所以用碳纤维作为飞行器的主要制作材料，是因为可以减小自身重力，故A正确；B、飞行器匀速上升和匀速下降时都处于平衡状态，若不计空气阻力，受到的重力和升力是一对平衡力，大小相等，其重力一定，则飞行器匀速上升时的升力等于匀速下降时的升力，故B错误；C、关闭动力源后飞行器的质量不变，则惯性不变，故C错误；D、根据物体浮沉条件可知，当该飞行器在空中启动零空速悬停技术时，受到的升力与重力相等，二者的作用效果相互抵消，但升力不会消失，故D错误；故应选A。（3）飞行器对空气有向下的力，根据力的作用是相互的，空气对飞行器有向上的力，所以可以飞行；月球上没有空气，飞行器无法获得升力，所以在月球上不能飞行；不计空气对飞行器的阻力，匀速时升力始终等于重力，所以飞行器匀速.上升时的升力等于匀速下降时的升力。装满油后油质量为：m汽油＝ρ汽油V汽油＝0.72×103kg/m3×50×10﹣3m3＝36kg，该飞行器未装油时的质量为m′＝200kg﹣36kg＝164kg。（4）匀速时阻力等于重力，所以由表中数据可得，降落伞所受阻力与收尾速度的平方之间的关系式为f＝2Sv2，即降落伞所受阻力与收尾速度的平方成正比；要使飞行器的收尾速度不超过5m/s，按最大起飞质量300kg计算，最大重力为G大＝m大g＝300kg×10N/kg＝3000N＝f，则降落伞的面积至少为S＝＝＝60m2。故答案为：（1）方向；大小；（2）A；（3）相互；不可以；164；（4）收尾速度的平方；60；匀速时阻力等于重力，所以由表中数据可得，降落伞所受阻力与收尾速度的平方之间的关系式为f＝2Sv2，要使飞行器的收尾速度不超过5m/s，按最大起飞质量300kg计算，最大重力为G大＝m大g＝300kg×10N/kg＝3000N＝f，则降落伞的面积至少为S＝＝＝60m2。16．阅读短文，回答问题。2019年12月17日，中国首艘国产航母山东舰正式列装服役，标志着我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母，航母上配备大量先进装备，其中舰载机是航母战斗力的核心，舰载机可以在航母上起飞、着落，执行各种军事任务。（1）舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩，钩住甲板上的拦阻索，达到强行减速的目的，这个过程中，舰载机上飞行员的惯性不发生（选填“发生”或“不发生”）变化；舰载机机身表面采用的复合材料受力不易形变，说明该材料的硬度较大；（2）下列说法正确的是D；A．舰载机在航母上着落时，舰钩对拦阻索的拉力小于拦阻索对舰的拉力B．航母航行时，使航母前进的力的施力物体是空气C．舰载机着落在航母甲板上，航母甲板不发生形变D．航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机不受甲板对它的摩擦力（3）航母的舰体呈流线型，目的是减小阻力；如果航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，当航母以最高航速54km/h匀速航行时受到的阻力是9×105N，则当航母以10m/s的速度匀速航行时受到的阻力为4×105N；（4）某次训练中，从水平匀速飞行的飞机上间隔相等的时间自由释放三个物体，不考虑空气阻力，站在航母上的人看到这些物体在空中的排列队形是竖直（选填“竖直”或“倾斜”）的，相邻两个物体间距离不相等（选填“相等”或“不相等”）；（5）为庆祝“山东舰”列装服役，各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火，其特点是不会爆炸，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重6倍的恒定的推力，因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声”。经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图2所示，则焰火受到的最大阻力为5N，焰火能够达到的最大速度为11m/s。（火药的质量不计，g取10N/kg）【答案】（1）不发生；硬度；（2）D；（3）减小阻力；4×105；（4）竖直；不相等；（5）5；11m/s。【分析】（1）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；根据复合材料的特点分析解答；（2）AB、物体间力的作用是相互的，相互作用力的大小相同；C、力的作用效果有两个：改变物体的形状和改变物体的运动状态；D、根据舰载机的运动状态判定其是否受到摩擦力；（3）流线型的设计可以减少阻力；根据f＝kv2求出k的值，然后代入f＝kv2求出航母以10m/s的速度匀速航行时受到的阻力；（4）物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，物体做自由落体运动时，速度越来越大；（5）根据题意先求出最大推力，根据力的平衡条件求出焰火受到的最大阻力；根据图象读出此时的速度即为焰火能够达到的最大速度。【解答】解：（1）惯性大小只跟物体的质量大小有关，在舰载机机强行减速的过程中，舰载机上飞行员的质量不变，惯性大小不变；机身表面采用的复合材料受力不易形变，说明该材料的硬度较大；（2）A．舰载机在航母上着落时，舰钩对拦阻索的拉力和拦阻索对舰钩的拉力是一对相互作用力，大小相同，故A错误；B．航母航行时，螺旋桨给水一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，水会给螺旋桨一个向前的力，故使航母前进的力的施力物体是水，故B错误；C．舰载机着落在航母甲板上，舰载机对甲板产生了压力，航母甲板会发生形变，故C错误；D．航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机与甲板之间没有发生相对运动，也没有发生相对运动的趋势，所以不受甲板对它的摩擦力，故D正确；（3）航母的舰体呈流线型，目的是减小水的阻力；航母的最高航速：54km/h＝15m/s，根据题意可得，航母受到的阻力f＝kv2，则9×105N＝k×（15m/s）2，解得k＝4×103Ns2/m2；所以，当航母以10m/s的速度匀速航行时，受到的阻力：f′＝＝4×103Ns2/m2×（10m/s）2＝4×105N；（4）物体落下前和飞机具有相同的速度，落下来时不计空气阻力，由于惯性保持原来的水平速度不变，相同时间内，在水平方向上和飞机前进的距离相等，所以物体始终在飞机的正下方；同理其他物体也始终在飞机的正下方，所以站在航母上的人看到这些物体在空中的排列队形是竖直的；因物体下落过程中做加速运动，速度越来越快，所以空中相邻两个物体间的距离不相等；（5）焰火的重力：G＝mg＝100×10﹣3kg×10N/kg＝1N，恒定的推力：F′＝6G＝6×1N＝6N，当焰火上升时，焰火受到竖直向下的重力和阻力、竖直向上的推力，所以最大阻力f＝F′﹣G＝6N﹣1N＝5N；由图可知，当阻力最大为5N时，焰火能够达到的最大速度v＝11m/s。故答案为：（1）不发生；硬度；（2）D；（3）减小阻力；4×105；（4）竖直；不相等；（5）5；11m/s。17．请阅读下面的文章物体的惯性一辆空车和一辆装满货物的车，在相同的牵引力的作用下由静止开始运动，空车的质量小，在较短的时间内可以达到某一速度，运动状态容易改变。装满货物的车，质量大，要在较长的时间内才能达到相同的速度，运动状态难改变。质量小的物体，运动状态容易改变，我们说它的惯性小。质量大的物体，运动状态难改变，我们说它的惯性大。惯性的大小在实际中是经常要加以考虑的。当我们要求物体的运动状态容易改变时，应该尽可能减小物体的质量来减小物体的惯性。相反，当我们要求物体的运动状态不易改变时，应该尽可能增大物体的质量来增大物体的惯性。通过上述阅读，请你回答以下问题（1）阅读上述文章可以得到的结论是物体的惯性与物体的质量有关。（2）请你解释一下为什么歼击机在战斗前要抛掉副油箱？答歼击机在战斗前要抛掉副油箱，是为了减小飞机的质量来减小飞机的惯性，使自身的运动状态容易改变，以提高歼击机的灵活性。（3）请你注意在本文第一自然段的叙述中较好地体现了“控制变量”这种研究方法，这一自然段所控制是两车受到的牵引力相同和两车的速度相同。（4）根据物体惯性的特点，请你给广大的驾驶员提出一条建议请勿超载行驶。【答案】见试题解答内容【分析】（1）质量决定了惯性的大小，质量越大，惯性越大；（2）根据任何物体都有保持原来运动状态的性质进行填空；（3）认真阅读短文，从中找出两辆车的相同量和改变量；（4）生活中防止惯性的例子很多：轿车高速行驶时，前排的乘客和司机都要系好安全带；保持车距；不要超载等等。【解答】解：（1）从短文中可以看出质量越大，惯性越大，所以惯性的大小与质量有关；（2）歼击机在战斗前要抛掉副油箱，是为了减小飞机的质量来减小飞机的惯性，使自身的运动状态容易改变，以提高歼击机的灵活性；（3）根据短文内容可知，在相同的牵引力的作用下，以及空车在较短的时间内达到某一速度，而装满货物的车在较长时间内才能达到相同的速度，因此控制两车受到的牵引力和速度的改变量相同。（4）汽车超载行驶时，质量变得很大，惯性也很大，在行驶的过程中急刹车时，汽车的运动状态很难改变，容易引发翻车或撞车等事故，所以汽车勿超载行驶，可以减小惯性带来的危害。故答案为：（1）质量；（2）质量；惯性；运动状态；（3）牵引力；速度；（4）请勿超载行驶。18．为了丰富校园生活，我校八年级举行了一场班级拔河比赛，图是比赛中的场景，在拔河比赛中应用了许多物理知识：（1）比赛时应挑选体重较大的同学参加比赛，这是因为物体的质量越大，惯性越大，其运动状态越难改变。（2）比赛刚进行时，双方处于相持阶段，此时比赛双方的同学们对绳子的拉力是一对平衡力（选填“平衡力”或“相互作用力”），它们的大小相等（选填“相等”或“不相等”）。（3）比赛时，双方队员均采用身体下蹲并略向后仰的姿势，这样做的好处是：一方面方便出力；另一方面通过降低重心的高度，从而增大稳度。（4）比赛相持一段时间后，八3班的同学获胜，你认为决定比赛胜负的关键因素是脚与地面的摩擦力（选填“拉绳子的力”或“脚与地面的摩擦力”），鉴于此，请你对比赛前的准备工作提出一个合理的建议：运动员必须穿鞋底比较粗糙的鞋，增加接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力；必须选质量大的同学，通过增大压力从而增大滑动摩擦力。【答案】见试题解答内容【分析】（1）惯性的大小与质量有关，质量越大，惯性越大；（2）平衡力作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；相互作用力作用在两个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；（3）增大物体稳度的方法：一是增大支面，二是降低重心；（4）摩擦力大小的影响因素：压力大小、接触面的粗糙程度，增大摩擦的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度。【解答】解：（1）在进行拔河比赛时应挑选体重较大的同学参加比赛，这是因为物体的质量越大，惯性越大，其运动状态越难改变；（2）在比赛进入相持阶段，比赛双方的同学们对绳子的拉力等大、反向、作用在一条直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力；（3）在拔河比赛时，双方队员均采用身体下蹲并略向后仰的姿势，是通过降低重心来增大稳度；（4）在比赛过程中，在双方手中绳子都不脱动的情况下，最后脚与地面的摩擦力较大的一队将会获胜；要想获得拔河比赛的冠军，就得增加人与地面之间的摩擦力。可以通过增加接触面的粗糙程度、增大压力两个途径来实现，比如：穿鞋底比较粗糙的鞋，选质量大的同学等。故答案为：（1）惯性；（2）平衡力；相等；（3）重心；（4）脚与地面的摩擦力；运动员必须穿鞋底比较粗糙的鞋，增加接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力；必须选质量大的同学，通过增大压力从而增大滑动摩擦力。19．北京时间2011年3月11日13时46分在日本本州东海岸附近海域发生9.0级强烈地震，并在该国东北太平洋沿岸引发6﹣10米高的巨大海啸。给日本造成巨大的灾难，大量人员遇难与失踪，大批房屋被毁。请结合所学的知识回答：（1）为了支援灾区人民抗灾，用飞机投掷抗灾物资时，应当在到达目标之前（填“之前”、“正上方”、“之后”）投掷，才能正好落到目标处。（2）当发生地震时，下列行为中合理的是ABC（填选项号）A．如果在一楼，就快速离开房间，跑到空旷的地方。B．如果在楼层很高的地方，就迅速躲到小房间的墙角里。C．如来不及离开房间就躲在桌子底下。D．地震发生时，跑到窗边大声呼救。【答案】见试题解答内容【分析】（1）根据惯性知识，可以判断货物在脱离飞机落下后仍保持原来的运动状态，据此判断即可。（2）根据发生地震时的逃生和自救常识分析后，选择正确的选项。【解答】解：（1）用飞机投掷抗灾物资时，救灾物资由于惯性，保持原来的运动状态不变，继续向前飞行，救灾物资在下落过程中，都是以原来的速度向前运动，所以投掷点应选在接近目标的正上方提前投掷物体才会掉在目标区；（2）地震是一种会给人类带来巨大灾难的自然现象。当发生地震时，如果在较低楼层，可考虑快速离开房间，跑到空旷的地方；如果在楼层很高的地方，可迅速躲到小房间的墙角里；如来不及离开房间可躲在桌子底下；不适当的是地震发生时，应快速跑到窗边，打开窗户大声呼救，故ABC正确，D错误。故答案为：（1）之前；（2）ABC。【题型5\o"探究阻力对物体运动的影响"阻力对物体运动的影响实验探究】20．在学习“运动和力的关系”时，我们曾追随着物理学家的足迹，设计过实验（1）每次都让小车从同一斜面的相同高度由静止开始自由下滑，是为了使小车在滑到斜面底端上水平路面时具有相同的速度。（2）试验中，换用不同粗糙程度的毛巾、棉布、木板做水平面，比较小车在不同表面运动的最大距离，可以得出：在起始速度相同的情况下，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动得越远。（3）进一步推断可知，若水平面绝对光滑，小车将在水平面上做匀速直线运动。【答案】见试题解答内容【分析】（1）小车从斜面上会自由下滑，在不同的高度，下滑到斜面底端的速度就不相同，根据这个关系则可得出每次应该让小车在什么位置由静止开始向下滑；（2）根据摩擦力大小与接触面的粗糙程度关系，就可以得出水平面光滑时摩擦力大小；分析实验现象，即可得出运动距离与摩擦力大小的关系；（3）根据运动距离与摩擦力大小的关系，然后用推理法得出物体不受外力时的运动情况。【解答】解：（1）小车在斜面的不同高度向下滑，滑到斜面底端的速度是不相同的，所以为了使小车在滑到斜面底端时具有相同的速度，应该每次都让小车从同一个斜面的同一高度位置由静止开始滑下；（2）摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越大；反之接触面越光滑，则摩擦力越小。在起始速度相同的情况下，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动得越远；（3）在实验中我们发现，小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越远，小车之所以最终会停下来，是因为受到摩擦力的缘故，所以我们可以推理出：如果水平面绝对光滑，小车将在水平面上做匀速直线运动。故答案为：（1）相同的速度；（2）小；远；（3）匀速直线。21．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布：让小车从斜面顶端由静止滑下，如图甲所示，观察和比较小车在毛巾表面，棉布表面和木板表面滑行的距离。（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是控制小车下滑到水平面时的速度相同。（2）实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢（选填“快”或“慢”）。（3）本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做匀速直线运动。（4）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。牛顿第一定律不能（选填“能”或“不能”）直接由实验得出。（5）如图乙所示，摆球从A点由静止释放运动到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将静止（选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”。）【答案】（1）控制小车下滑到水平面时的速度相同；（2）慢；（3）匀速直线运动；（4）静止；匀速直线运动；不能；（5）静止。【分析】（1）根据控制变量法，要控制小车下滑到水平面时的速度相同；（2）小车下滑到水平面时的速度相同，最终的速度为0，根据实验现象回答；（3）根据（2）推理回答；（4）牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态；生活中不受力的物体不存在，据此分析；（5）摆球从A点由静止释放运动到右侧最高点C时，球的速度为0，根据牛顿第一定律分析。【解答】解：（1）根据控制变量法，实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：控制小车下滑到水平面时的速度相同；（2）小车下滑到水平面时的速度相同，最终的速度为0，实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；（3）本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，小车的速度不会减小，它将做匀速直线运动状态；（4）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态；生活中不受力的物体不存在，故牛顿第一定律不能直接由实验得出。（5）如图乙所示，摆球从A点由静止释放运动到右侧最高点C时，球的速度为0，如果摆球所受的力忽然全部消失，根据牛顿第一定律，则摆球将静止。故答案为：（1）控制小车下滑到水平面时的速度相同；（2）慢；（3）匀速直线运动；（4）静止；匀速直线运动；不能；（5）静止。22．用如图所示的实验装置探究“阻力对物体运动的影响”。（1）每次都让小车从斜面AB的同一高度由静止开始滑下，是为了使小车滑到斜面底端B点时具有相同的速度。（2）实验过程中，应将毛巾、棉布平整地铺在BC（AB/BC/AB和BC）段。若三次材料分别是木板、毛巾和棉布，记录下每次小车在BC段上停止位置，用数字编号做好标记。则当所铺材料是毛巾时，小车应停在①（①/②/③）位置。（3）根据上述实验结果，可以得出结论：阻力越小，小车运动的路程越大（大/小）。（4）在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：若BC段绝对光滑，小车滑上BC段后将做匀速直线运动。【答案】见试题解答内容【分析】（1）小车从斜面上会自由下滑，在不同的高度，下滑到斜面底端的速度就不相同，根据这个关系则可得出每次应该让小车在什么位置由静止开始向下滑；（2）（3）实验过程是：控制小车运动的速度不变，应保持斜面的粗糙程度不变，改变水平面的粗糙程度，来探究接触面的粗糙程度对物体运动的影响；水平面越光滑，对小车的摩擦力越小，则小车运动得越远，确定出当所铺材料是毛巾时，小车应停的位置。（4）当小车滑下时是运动的，小车如果不受摩擦力，小车将做匀速直线运动。【解答】解：（1）小车从同一斜面的同一位置由静止滑下，这样小车到达底面的速度才会相同；（2）该实验中采用的方法是控制变量法，控制小车运动的速度不变，应保持斜面AB的粗糙程度不变，改变水平面BC的粗糙程度，来探究接触面的粗糙程度对物体运动的影响变量，当所铺材料是毛巾时，阻力最大，小车运动的最近，故小车应停在①位置；（3）由图可知，毛巾、棉布、木板依次越来越光滑，阻力也越来越小，从小车前进的距离来看，在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车运动的越远；（4）在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：若BC段绝对光滑，即物体不受外力时，将不停地做匀速直线运动。故答案为：（1）同一高度；速度；（2）BC；①；（3）大；（4）做匀速直线运动。23．小宇同学用如图所示的实验装置探究阻力对小车运动的影响。他在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板，让小车从斜面上的同一位置由静止滑下，在小车停下的位置分别做上标记。（1）标记③是小车在木板表面上停下的位置。（2）分析可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。推理可知：如果没有阻力，小车将一直做匀速直线运动。我们在研究声音能否在真空中传播时也用了这种“实验+推理”的研究方法。【答案】见试题解答内容【分析】（1）实验中，通过小车在水平面上运动的距离来反映阻力对物体运动的影响。实验时让小车从同一斜面的同一位置由静止下滑，小车到达水平面时获得的速度相等；（2）水平面越光滑，小车所受阻力越小，运动距离越远；如果小车不受力，小车将做匀速直线运动；运用了实验加推理的方法；在探究声音的传播需要介质的实验中用到了实验加推理的方法。【解答】解：（1）图中标记③的距离最远，说明其表面是最光滑的，故应该是木板表面停下的位置；（2）分析可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；推理可知：如果水平面绝对光滑，没有阻力的话小车将会滑行将会一直进行下去，做匀速直线运动，属于实验+科学推理法，验证真空中是否能够传播声音时是通过实验加推理的方法。故答案为：（1）木板；（2）慢；小车将一直做匀速直线运动；声音能否在真空中传播。24．在探究“阻力对物体运动的影响”时，让同一小车从同一斜面的顶端下滑到底端，使小车以相同的速度分别在棉布表面和木板表面上运动，小车滑行的距离如图所示：（1）当小车在水平木板表面上运动时，受到的一对平衡力是C；（填选项前的字母）A．小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力B．小车受到的重力和小车对木板的压力C．小车受到的重力和木板对小车的支持力（2）实验中可以看出，去掉木板上的棉布后，运动的小车所受的摩擦力减小，向前滑行的距离变大。小车所受摩擦力减小的原因是接触面变光滑；（3）在大量类似实验基础上，牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用。一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如图所示。请你认真分析后作出正确的选择：①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为乙图。②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为甲图。【答案】见试题解答内容【分析】（1）根据小车的受力情况分析答题；（2）在压力一定的情况下，物体间的摩擦力与接触面的粗糙程度有关；（3）不考虑空气阻力时，炸弹在水平方向和飞机具有相同的速度，考虑空气阻力时，炸弹没有飞机运动得快。【解答】解：（1）当小车在水平木板表面上运动时：A、小车具有惯性，而不存在所谓的惯性力，故A错误；B、小车受到的重力和小车对木板的压力作用在不同的物体上，它们不是一对平衡力，故B错误；C、小车受到的重力和木板对小车的支持力等大、反向、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；（2）去掉木板上的棉布后，接触面变的光滑了，接触面的粗糙程度不同，小车受到的摩擦力减小，小车向前滑行的距离变大。（3）①不计空气对炸弹的阻力，在水平方向上，炸弹与飞机的速度相等，它们相对静止，由图示可知，炸弹与飞机的位置关系为乙图。②实际上，由于空气阻力的存在，在水平方向上，炸弹由于受到空气阻力作用，速度小于飞机速度，由图示可知，炸弹与飞机的位置关系为甲图。故答案为：（