专题2运动和力（解析版）

专题2运动和力一．选择题（共10小题）1．（2022•杭州）小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上。此时，边上有一列复兴号列车也在等待发车。过了一会儿，小金说，我们的车开动了。而小杭却说，我们的车没有开动，因为站台柱子没有动。小金判断和谐号列车开动，选取的参照物是（）A．小杭 B．和谐号列车 C．复兴号列车 D．站台柱子【解答】解：A、小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上，小杭与和谐号列车之间的位置没有发生变化，故A错误；B、小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上，小金与和谐号列车之间的位置没有发生变化，故B错误；C、小金以复兴号列车为参照物，和谐号列车与复兴号列车之间的位置发生了变化，所以小金判断和谐号列车开动，故C正确；D、和谐号列车与站台柱子之间的位置没有发生变化，故D错误。故选：C。2．（2022•温州）将小球竖直向上抛出后，每隔0.1秒的位置如图所示。假设小球运动至甲处时，所受所有外力都消失，则推测小球从甲处开始，其运动情况及每隔0.1秒的位置正确的是（）A．A B．B C．C D．D【解答】解：由图可知，小球运动至甲处时，速度大于其上方位置的速度，方向竖直向上，当所受所有外力都消失后，由牛顿第一运动定律可知，小球将以甲处的速度竖直向上做匀速直线运动，故B正确。故选：B。3．（2023•温州）利用频闪照相技术，拍摄击出的羽毛球在相同时间间隔的位置如图所示。则从①→②过程中，羽毛球（）A．重力变小，速度变大 B．重力变小，速度变小 C．重力不变，速度变大 D．重力不变，速度变小【解答】解：由图可以看出，从①→②过程中，羽毛球在相等的时间间隔内，羽毛球移动的距离是变大的，可以判断出它们都是在做加速运动，说明重力可改变物体运动状态，重力大小不变的。故选：C。4．（2021•湖州）2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带了超过2千克的月球岩石及土壤样本，在预定区域成功着陆。下列有关说法正确的是（）A．月球岩石带回地球后质量变大 B．月球岩石带回地球后受到的重力不变 C．月球土壤带回地球后密度变大 D．月球土壤和地球土壤相比不含空气【解答】解：A、质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关，所以月球土壤样品被带回地球后，质量不变；故A错误；B、同一物体在月球上受到的重力大约是地球上的16C、月球土壤带回地球后，质量不变，虽然温度和气压都发生了变化，但体积变化不大，所以可认为其密度几乎不变，故C错误。D、月球上没有空气，所以月球土壤不含空气，故D正确。故选：D。5．（2023•杭州）小金用脚将足球踢出，足球在地面上运动了一段距离后停下。下列分析错误的是（）A．踢球时脚也受到球的作用力，是因为力的作用是相互的 B．球离脚后能在地面上继续运动，是因为球具有惯性 C．球运动越来越慢最后停下来，是因为球受到阻力的作用 D．球在运动过程中，如果一切外力突然消失，球将立即静止【解答】解：A、踢球时脚也受到球的作用力，是因为力的作用是相互的，故A正确；B、球离脚后能在地面上继续运动，是因为球具有惯性，故B正确；C、球运动越来越慢最后停下来，是因为球受到阻力的作用，故C正确；D、球在运动过程中，如果一切外力突然消失，球将做匀速直线运动，故D错误。故选：D。6．（2021•杭州）小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段，最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是（）A．小金加速跑时的惯性比减速跑时大 B．小金冲过终点线，停下来时没有惯性 C．小金整个跑步过程惯性大小不变 D．小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性【解答】解：A、物体惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大；与物体运动快慢无关，故A错误；BD、惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，一切物体在任何情况下都具有惯性，故B、D错误；C、物体惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大。小金在整个跑步过程中，质量不变，其惯性大小不变，故C正确；故选：C。7．（2022•温州）跑步是一种健身方式。人沿水平直道跑步，左脚后蹬时，图中箭头表示左脚受到的摩擦力方向正确的是（）A． B． C． D．【解答】解：因为摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动的趋势的方向相反，人沿水平直道跑步，左脚后蹬时，左脚相对于地面有向后运动的趋势，因此所受地面摩擦力方向向前，故C正确、ABD错误。故选C。8．（2021•丽水）我市各县（市）在努力创建全国文明城市，市容市貌越来越好。如图是环卫工人驾驶洒水车洒水时的情景。下列说法不正确的是（）A．洒水时，洒水车一直具有惯性 B．洒水时，洒水车对地面的压力一直在变小 C．洒水时，洒水车受到地面的摩擦力始终保持不变 D．洒水车刹车减速，说明力能改变物体的运动状态【解答】解：A、一切物体在任何时候都有惯性，因此，洒水时洒水车一直具有惯性，故A正确；B、洒水时，洒水车的质量在不断减小、重力减小，因此对地面的压力一直在变小，故B正确；C、洒水时，洒水车对地面的压力一直在变小，接触面的粗糙程度不变，因此受到地面的摩擦力在变小，故C错误；D、洒水车刹车减速，说明力能改变物体的运动状态，故D正确。故选：C。9．（2021•绍兴）如图，将弹性球和绳子先后放入瓶中，倒置瓶子，一手拿着瓶一手拉动绳子，直到绳子处于拉紧状态，将瓶子放正后，手拉绳就可将瓶子提起来。下列分析正确的是（）A．增加弹性球的质量有助于实验成功 B．选择粗细合适的粗糙绳子有助于实验成功 C．只要手的拉力足够大，瓶子就不会掉落 D．绳对手的拉力和绳对瓶的拉力是一对相互作用力【解答】解：A、绳子在拉出的过程中，被卡在了瓶口，这是弹性球与瓶口、绳子互相挤压，从而对绳子产生摩擦，与物体重力（质量）无关。故A错误；B、粗细合适，有一定的粗糙程度，可以在压力一定时，增大接触面粗糙程度，增大摩擦，有助于实验成功。故B正确；C、手的拉力没有直接作用于瓶子，所以瓶子运动状态与手的拉力大小无关。故C错误；D、绳对手的拉力和手对绳的拉力才是一对相互作用力。故D错误。故选：B。10．（2021•台州）如图，用尺子快速击打下方的棋子，被击打的棋子飞出，而上方的棋子稳稳下落，有关该实验的分析正确的是（）A．选择较光滑的棋子，可减小棋子间的摩擦 B．选择粗糙桌面，可增大桌面对棋子的支持力 C．被击打的棋子飞出后，它的惯性不断增大 D．上方的棋子加速下落时，受到平衡力作用【解答】解：A、选择较光滑的棋子，是减小接触面的粗糙程度，减小棋子间的摩擦，故A正确；B、选择粗糙桌面，可增大摩擦力不能增加支持力，故B错误；C、被击打的棋子飞出后，质量不变，故惯性不变，故C错误；D、棋子加速下落时，速度的大小不断变化，不处于平衡状态，受非平衡力的作用，故D错误。故选：A。二．填空题（共6小题）11．（2023•浙江）射击项目是我国体育的金牌大户，如图是我国射击选手备战杭州亚运会的训练场景。瞄准时，根据光在同一种均匀介质中沿直线传播的原理，当观察到瞄准点、准星尖和缺口成一条直线时，扣动扳机。子弹射出时手会受到一个向后的作用力，这说明了力的作用是相互的。【解答】解：射击选手步瞄准时，根据光在同一种均匀介质中沿直线传播的原理；子弹射出时手会受到一个向后的作用力，这说明物体间力的作用是相互的故答案为：直线传播；相互的。12．（2021•湖州）如图是小勇用自制空气炮吹灭烛焰的实验。拉伸弹性薄膜然后放手，空气会从一端喷出，这是因为气体具有惯性。烛焰被吹灭是由于可燃物的温度降低到着火点以下。利用烛焰被吹灭确定空气流动与下列哪项采取的科学方法相同？②。①用带箭头的直线表示光的传播路线和方向②利用被吸引的大头针数目来比较电磁铁的磁性强弱③控制电压相等，研究电流与电阻的关系【解答】解：（1）由图示装置可知，拉伸弹性薄膜然后放手，弹性薄膜和空气一起向右运动，弹性薄膜受力静止，装置内的空气由于具有惯性，将继续向右运动，空气会从右端喷出；（2）向燃烧的蜡烛吹气时，由于火焰周围的空气流动，使蜡烛燃烧时产生的热量迅速散失，从而使蜡烛温度降低至着火点以下，因此蜡烛熄灭，当温度降低到着火点以下时蜡烛会熄灭；（3）利用烛焰被吹灭确定空气流动利用了转换法。①用带箭头的直线表示光的传播路线和方向是利用了模型法，不符合题意；②利用被吸引的大头针数目来比较电磁铁的磁性强弱利用了转换法，符合题意；③控制电压相等，研究电流与电阻的关系利用了控制变量法，不符合题意。故答案为：惯性；可燃物的温度降低到着火点以下；②。13．（2023•杭州）用如图所示的实验装置可以方便测量物体相对运动时摩擦力的大小。木板A放在水平地面上，木块B放置在水平的木板A上，细绳跨过定滑轮，一端与木块B相连，另一端与上端固定的弹簧测力计的秤钩相连，且细绳的ab段保持竖直，cd段保持水平。（木板A足够长，不计细绳重力和滑轮摩擦）（1）用水平向右的拉力F拉动木板A向右运动，待木块B静止后，弹簧测力计示数为3N，此时木块B受到的摩擦力大小为3N。接着将拉力F增大一倍，木块B受到的摩擦力不变（选填“增大”“减小”或“不变”）。（2）撤去水平拉力F后，当木板A和木块B都静止时，弹簧测力计示数仍为3N，此时木板A受到地面施加的摩擦力方向为水平向右（选填“向右”或“向左”）。【解答】解：（1）木块B静止时处于平衡状态，此时木块B受到的拉力和摩擦力时一对平衡力，大小相等，所以f＝F＝3N；将拉力F增大一倍，木板的运动速度变快，但木块B对木板A的压力大小和接触面粗糙程度都不变，所以木块B受到的摩擦力不变；（2）撤去水平拉力F后，当木板A和木块B都静止时，木板A和木块B在水平方向上都受到平衡力的作用，此时，木块B受到木板A的摩擦力与测力计对木块B的拉力是一对平衡力，其大小相等，方向相反，木板A受到木块B的摩擦力与木板A受到地面施加的摩擦力是一对平衡力，其大小相等，方向相反，而测力计对木块B的拉力方向水平向左，所以木块B受到木板A的摩擦力的方向水平向右，则木板A受到木块B的摩擦力的方向水平向左，木板A受到地面施加的摩擦力方向水平向右。故答案为：（1）3；不变；（2）向右。14．（2023•绍兴）学习了弹簧秤的使用后，小敏完成了下列实验（弹簧秤重力不计）。（1）小敏将弹簧秤挂钩连在墙上，在拉环处施加水平向左10牛的力使弹簧秤水平静止（图甲），此时弹簧秤的读数为10牛。（2）小敏取下弹簧秤，连接在两个相同木块之间（图乙），用水平向左10牛的力使整体一起做匀速直线运动。此时弹簧秤的读数＜（选填“＞”、“＝”或“＜”）图甲中的读数，木块A所受到的摩擦力为5牛。【解答】解：（1）将弹簧秤挂钩连在墙上，在拉环处施加水平向左10牛的力使弹簧秤水平静止（图甲），故弹簧秤受力平衡，墙对弹簧秤的拉力是10N，所以弹簧秤受到向左的拉力也是10N，故此时弹簧秤的读数为10N；（2）只有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，根据二力平衡的条件，测力计示数大小等于摩擦力的大小，则当用水平向左10N的力使整体一起做匀速直线运动时，两个相同木块的摩擦力均为5N，所以弹簧秤的读数为5N。故答案为：（1）10；（2）＜；5。15．（2023•金华）小金用20N的水平推力把图甲中纸箱匀速推往桌面中央，桌子始终保持静止；小金再用120N的水平推力将桌子沿水平方向匀速推动，纸箱在桌面上没有发生滑动，如图乙所示。完成下列问题。（1）图甲中地面对桌子的摩擦力方向是水平向左。（2）图乙中纸箱受到的摩擦力大小是0牛。【解答】解：（1）小金用20N的水平推力把图甲中纸箱匀速推往桌面中央，故纸箱会受到桌子对它水平向左的摩擦力，由根据力的作用是相互的，故桌子受到纸箱对它的水平向右的摩擦力，由于桌子始终保持静止，根据二力平衡，故地面对桌子的摩擦力应水平向左；（2）小金用120N的水平推力将桌子沿水平方向匀速推动，由于图乙中纸箱在桌面上没有发生滑动，也没有相对运动趋势，不受到摩擦力的作用，故摩擦力大小为0。故答案为：水平向左；0。16．（2021•金华）用如图所示装置测物体B的摩擦力。拉力F水平向左，不计弹簧测力计重，所用弹簧测力计已调零。完成下列问题：（1）当F＝5N时，物体A保持静止，弹簧测力计示数为零，此时物体B受到的摩擦力为0N；（2）当F＝20N时，物体A水平向左运动，弹簧测力计示数为3N且保持不变，此时物体B受到的摩擦力方向为水平向左。【解答】解：（1）由于物体A保持静止，则叠放在A上的物体B也保持静止，又弹簧测力计的示数为零，即弹簧测力计对物体B没有产生拉力，因此物体B相对于A没有相对运动也没有相对运动的趋势，所以物体B不受摩擦力，即摩擦力为零。（2）由于物体A水平向左运动，弹簧测力计的示数为3N，即弹簧测力计对物体有向右的拉力，则物体B对于A向右运动，根据滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，可以判断物体B受到A对它的摩擦力方向水平向左。故答案为：0N；水平向左。三．实验探究题（共3小题）17．（2021•杭州）小金同学为了制作弹簧测力计，对一根弹簧进行了探究：将弹簧的一端固定，另一端悬挂钩码，记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系。如表所示：拉力（N）00.51.01.52.03.04.0弹簧长度（cm）6.57.58.59.511.014.218.0若用此弹簧制作弹簧测力计，请回答以下问题：（1）从表格信息可得，它的最大称量是1.5N。（在所给拉力值进行选择）（2）若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N，则相邻刻度线之间的距离为0.2cm。（3）当该弹簧测力计悬挂75g的重物时，弹簧将伸长1.5cm。【解答】解：（1）由表格数据可知当拉力为0时，弹簧原长为6.5cm，拉力在0～1.5N以内，弹簧伸长量与拉力成正比，故弹簧测力计的最大称量是1.5N；（2）由表格数据分析可知在0～1.5N内弹簧受到的拉力每增加0.5N弹簧伸长1cm，即拉力与伸长量之比为0.5N/cm，若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N，则相邻刻度线之间的距离为0.2cm；（3）当悬挂75g的重物时，弹簧受到的拉力F＝G＝mg＝0.075kg×10N/kg＝0.75N，此时弹簧的伸长量ΔL=0.75N故答案为：（1）1.5；（2）0.2；（3）1.5。18．（2023•宁波）汽车在坡陡路险的山区公路上坡时，因车轮打滑（车轮原地转动，不能为车辆前进提供足够的驱动力）引起的事故偶有发生。小宁学习了“摩擦力”后，对汽车上坡时车轮打滑这一现象产生了兴趣，于是他利用一辆车轮可拆装的四轮电动小车进行了探究。【实验方案】拆下小车的4个车轮，按要求装上实验用车轮（除了有无花纹外，其它均相同），置于斜坡，如图所示。启动小车，记录爬坡情况。【实验现象】序号车轮的花纹情况爬坡情况1四个车轮均没有花纹前轮打滑，无法上坡2仅两个后轮有花纹前轮打滑，无法上坡3仅两个前轮有花纹能正常上坡4仅左前轮、左后轮有花纹向右偏转5仅左前轮、右后轮有花纹向右偏转6仅右前轮、右后轮有花纹向左偏转【实验分析】（1）第1、2次实验现象说明：该小车的前轮是为小车运动提供驱动力的（这样的车轮称为驱动轮）。由第1、3次实验现象可知：驱动轮的轮胎表面粗糙些更有利于（填“有利于”或“不利于”）提升该小车的爬坡能力。结合学过的知识，本实验能初步说明车轮打滑的原因。（2）由第3～6次实验可知：前轮驱动的小车若前轮粗糙程度差异过大，易造成小车偏转。如果继续实验，当该小车仅右前轮、左后轮有花纹，可推测小车爬坡情况为向左偏转。【解答】解：（1）第1、2次实验，无论后轮有没有花纹，都不能爬坡，对比第1、3次实验，后轮的花纹没有改变，前轮有花纹就可以爬坡，可知：驱动轮的轮胎表面粗糙些更有利于提升该小车的爬坡能力。摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，前轮是驱动轮，压力一定，如果没有花纹即粗糙程度较小，摩擦力较小，则车轮会打滑；（2）对比4、5两次实验，后轮哪一侧有花纹不影响汽车的偏转方向，当左前轮，左前轮会受摩擦力向前运动，右轮打滑，因而向右偏转，当右前轮，无论后轮哪个有花纹，都是向左偏转；故答案为：（1）有利于；（2）向左偏转。19．（2022•丽水）为更精确地测量木块的滑动摩擦力，小丽引入拉力传感器并设计了如图甲的实验。她将一块长、宽、高均不同的长方体木块平放，拉动木板发现传感器示数不稳定，同时观察到实验中木块总有些摆动，获得数据如图乙。是什么引起了木块的摆动，进而引起摩擦力测量值的不稳定？小丽继续实验，将同一木块侧放，重复实验，获得数据如图丙。（1）实验中测量滑动摩擦力时，木板不需要匀速直线拉动（填“需要”或“不需要”）；（2）分析图乙，第1秒末，木块所受摩擦力为1牛；（3）继续实验环节基于的假设是接触面积不同会引起木块摆动程度不同，进而引起滑动摩擦力测量值不稳定；（4）小丽认为，本实验还可得出滑动摩擦力大小与接触面积有关。小科认为不正确，并从实验中找出了说服小丽的证据接触面积大小影响的是滑动摩擦力的稳定性，而不是滑动摩擦力的大小。【解答】解：（1）拉动木板时，无论匀速、变速拉动，木板对木块的摩擦力不变，木块始终处于静止状态，在水平方向上受到的合力为0，此时弹簧测力计的示数始终等于滑动摩擦力；（2）由图乙可知，第1秒末，对应的摩擦力大小为1N；（3）实验过程中小丽将同一木块侧放，控制了压力相同、接触面的粗糙程度相同，改变了木块与木板的接触面积，根据控制变量法原则，继续实验环节基于的假设是：接触面积不同会引起木块摆动程度不同，进而引起滑动摩擦力测量值不稳定；（4）比较图乙和图丙的数据可知，两次实验中滑动摩擦力大小的平均值基本相同，都约为1.5N，所以，接触面积大小影响的是滑动摩擦力的稳定性，而不是滑动摩擦力的大小。故答案为：（1）不需要；（2）1；（3）接触面积不同会引起木块摆动程度不同，进而引起滑动摩擦力测量值不稳定；（4）接触面积大小影响的是滑动摩擦力的稳定性，而不是滑动摩擦力的大小。四．解答题（共3小题）20．（2023•宁波）在“观察物体间力的作用”活动中，小宁进行如下实验。【实验1】如图甲所示，将两个量程相同的弹簧测力计A、B放在水平位置，抽动刻度板调整指针零位；把它们的挂钩勾在一起，用手分别拉住测力计的圆环，水平向外拉。当测力计A示数分别为1.0N、2.0N、3.0N时，读取测力计B的示数。实验数据如下表：序号测力计A示数/N测力计B示数/N11.01.022.02.033.03.0小宁分析实验数据，得到结论：物体间的作用力与反作用力大小相等。老师告诉小宁，从本实验得出的正确结论具有普适性。【实验2】将两个测力计A、B竖直悬挂、调零，如图乙所示；把它们的挂钩勾在一起后悬挂起来，竖直向下拉测力计B的圆环，如图丙所示。小宁发现：当测力计A的示数为2.0N时，测力计B的示数为1.8N。此时，测力计A对B的拉力大小为多少？为什么？【解答】解：【实验1】小宁分析实验数据，得到结论：物体间的作用力与反作用力大小相等。【实验2】此时，测力计A对B的拉力大小为1.8N，因为测力计B对测力计A的拉力和测力计A对测力计B的拉力是一对相互作用力，大小相等。故答案为：（1）相等；（2）测力计A对B的拉力大小为1.8N，因为测力计B对测力计A的拉力和测力计A对测力计B的拉力是一对相互作用力，大小相等。21．（2022•杭州）为弘扬红军长征精神，铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像。为确保运输与安装的安全，需要测量出雕像的重力和重心所在位置。其测量方法如图乙所示，将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上，测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175cm。用数据线分别连接两边支架上的压力传感器，测出A处和B处受到的压力FA和FB（可通过显示器直接读取压力大小），其测量值如表所示。压力显示器读数/NFA3200FB2400（1）雕像受到的重力为多少？（2）雕像重心距脚后跟B处的