力与运动教师版

力与运动1.(2022杭州,15,3分)如图所示,粗糙的水平桌面上有两块相同的条形磁体甲和乙,它们之间有相互作用力且保持静止。对图中甲、乙两块条形磁体受到摩擦力的方向分析正确的是(D)A.甲一定水平向左,乙一定水平向右B.甲水平向右,乙无法确定C.甲水平向左,乙无法确定D.甲、乙均无法确定解析若甲、乙两块条形磁体相临两磁极是同名磁极相互排斥,则甲、乙相互排斥,甲受到向右的摩擦力,乙受到向左的摩擦力;若甲、乙两块条形磁体相临两磁极是异名磁极相互吸引,则甲、乙相互吸引,甲受到向左的摩擦力,乙受到向右的摩擦力;所以A、B、C错误,D正确。故本题应选D。2.(2022温州,8,4分)跑步是一种健身方式。人沿水平直道跑步,右脚后蹬时,图中箭头表示左脚受到的摩擦力方向正确的是(C)ABCD解析人沿水平直道跑步,右脚向后蹬,受到的摩擦力方向与运动方向相反,即摩擦力方向向前,A、B、D错误,C正确。故本题应选C。3.(2022绍兴,6,4分)如图,小敏用条形磁铁使铁钉竖直静止在空中,细线紧绷且质量不计,下列说法正确的是(D)A.铁钉上端被磁化成N极B.铁钉受到的磁力与自身重力大小相等C.桌面对石头的支持力和石头的重力是一对平衡力D.细线对石头的拉力和石头对细线的拉力是一对相互作用力解析磁化后铁钉上端为S极,A错误;铁钉受到磁力、重力、绳子的拉力,这三个力是平衡力,磁力大小等于重力大小和拉力大小的和,B错误;石头受到桌面的支持力、重力和绳子拉力,桌面对石头的支持力小于石头的重力,C错误;绳对石头的拉力和石头对绳的拉力等大、反向、共线,但不共物,属于一对相互作用力,D正确。故本题应选D。4.(2021金华,21,4分)用如图所示装置测物体B受到的摩擦力。拉力F水平向左,不计弹簧测力重力,所用弹簧测力计已水平调零。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。

解析(1)A处于相对静止状态,受力平衡,弹簧测力计示数为零,故物体B水平方向没有相对运动趋势,所受摩擦力为0N。(2)弹簧测力计示数为3N,即B受到水平向右的拉力大小为3N,B处于平衡状态,故A给B水平向左的摩擦力,大小也为3N。易错警示1.若物体在拉力和摩擦力的作用下处于静止状态,则这两个力是一对平衡力,大小相等;2.两个物体竖直叠放,若无相对运动或相对运动趋势,则这两个物体间不存在摩擦力。5.(2021杭州,31,6分)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/N00.51.01.52.03.04.0弹簧长度/cm6.57.58.59.511.014.218.0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,它的最大测量值是1.5N。

(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。(g取10N/kg)

解析(1)在弹性限度内弹簧的伸长量与拉力成正比,分析表中数据知拉力大于1.5N时,弹簧的伸长量与拉力不成正比,所以最大测量值为1.5N。(2)由题中表格可得,在弹性限度内拉力每增大0.5N,弹簧伸长1cm,故最小刻度为0.1N时,相邻的两刻度线间距离为0.2cm。(3)F=G=mg=0.075kg×10N/kg=0.75N,最小刻度是0.1N,故拉长7.5格,弹簧伸长量为7.5×0.2cm=1.5cm。知识归纳1.弹簧测力计的原理是在弹性限度内弹簧受到的拉力与弹簧的伸长量成正比;2.若拉力与弹簧的伸长量不成正比,则说明已经超出其弹性限度或已经损坏。6.(2022湖州,1,3分)科学量是科学中度量物体属性或描述物体运动状态及其变化过程的量。下列科学量中,用来描述物体运动快慢的是(C)A.长度B.功率C.速度D.时间解析速度是描述物体运动快慢的物理量,A、B、D错误,C正确。故本题应选C。7.(2022丽水,11,3分)如图是2022年北京冬奥会冰壶项目比赛场景。冰壶投出后,同队队员在冰壶的前方擦刷冰面,形成水膜,使冰壶沿预设轨迹运动。下列说法正确的是(D)A.擦刷冰面是为了增大摩擦B.冰面上的水膜是液化形成的C.冰壶离手后仍能前行是由于受到惯性的作用D.冰壶最终停止是因为力能改变物体的运动状态解析擦刷冰面使冰面更光滑,减小摩擦,A错误;冰面上的水膜是冰熔化形成的,B错误;冰壶离开手后继续前行是因为冰壶具有惯性,而不是受到惯性的作用,C错误;冰壶最终停止是因为受到摩擦力的作用,说明力能改变物体的运动状态,D正确。故本题应选D。8.(2022金华,11,3分)2022年5月10日凌晨,“天舟四号”货运飞船由长征七号运载火箭成功发射,历经数小时飞行后与“天和”核心舱成功对接。下列说法正确的是(C)A.火箭加速上升过程中,受到平衡力的作用B.以上升的火箭为参照物,地面是静止的C.“天舟四号”完成对接后,仍具有惯性D.“天舟四号”绕地球运动过程中,运动状态始终不变解析火箭加速上升过程中,受到非平衡力的作用,A错误;以上升的火箭为参照物,地面是运动的,B错误;惯性只与质量有关,“天舟四号”完成对接后,仍具有惯性,C正确;“天舟四号”绕地球运动过程中,运动方向时刻改变,故运动状态始终变化,D错误。故本题应选C。9.(2022湖州,13,3分)甲物体放在粗糙程度相同的水平地面上,在大小为6牛的水平推力F作用下,向右做速度为5米/秒的匀速直线运动,如图所示(忽略空气阻力)。下列叙述中,错误的是(D)A.甲物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用B.甲物体受到水平向左的摩擦力大小为6牛C.当F的大小为6牛时,做功的功率为30瓦D.当F的大小为10牛时,甲物体将做速度大于5米/秒的匀速直线运动解析甲物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用,A正确,不符合题意;甲物体向右做匀速直线运动,摩擦力方向与推力方向相反,大小相等,B正确,不符合题意;当F的大小为6牛时,做功的功率P=Fv=6N×5m/s=30W,C正确,不符合题意;当F的大小为10牛时,甲物体受到的摩擦力不变,f=6N,F>f,甲物体受到非平衡力,做加速运动,D错误,符合题意。故本题应选D。10.(2022杭州,11,3分)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(C)A.小杭B.和谐号列车C.复兴号列车D.站台柱子解析小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上,因为站台柱子没有动,所以和谐号列车相对地面处于静止状态,故小金说车开动了是以复兴号列车为参照物,A、B、D错误,C正确。故本题应选C。11.(2021衢州,13,2分)如图所示,物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是(B)ABCD解析物块沿斜面向上做匀速直线运动,路程与时间成正比,A错误;物块的动能与质量和速度有关,质量不变,速度不变,动能不变,B正确;物块在升高,质量不变重力势能在增加,C错误;动能不变,重力势能增加,机械能增加,D错误。故选B。12.(2021金华,13,3分)立定跳远是我市体育中考项目之一,其动作分解如图所示。下列对运动员在立定跳远过程中的相关分析正确的是(B)A.起跳时,没有受到地面对他的作用力B.起跳后,能继续往前是由于他具有惯性C.腾空到达最高点时,速度大小刚好减为零D.落地后站稳,机械能全部转化为化学能解析起跳时,人受到地面的弹力和摩擦力,A错误;起跳后,由于惯性,人继续往前,B正确;腾空到达最高点时,人在继续前进,速度不为零,C错误;落地后,机械能转化为内能,D错误。故选B。13.(2021绍兴,9,4分)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(B)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析增加弹性球的质量,弹性球重力变大,竖直方向绳子易与弹性球分离,实验不易成功,A错误;绳子变粗糙,可以增大摩擦力,实验更易成功,B正确;手对绳子的拉力大小与瓶子是否会掉落无关,C错误;绳对手的拉力、绳对瓶的拉力施力物体都是绳子,不是相互作用力,D错误。故选B。14.(2021湖州,9,3分)传统的漂流需要筑坝蓄水,受降雨影响很大。近期各大景区都推出了新型玻璃栈道漂流,此漂流只需在玻璃栈道内加入少量水,就可以让橡皮艇在玻璃栈道内快速滑下(见图)。下列有关说法中,错误的是(C)A.在玻璃栈道内加入少量水主要是为了减小下滑时橡皮艇受到的摩擦力B.橡皮艇加速下滑,说明力能改变物体的运动状态C.以下滑时的橡皮艇为参照物,旁边的树木是静止的D.人坐在橡皮艇上,橡皮艇凹陷说明力能改变物体的形状解析玻璃栈道内加水类似于在接触面上加“润滑剂”,可以减小摩擦力,A正确;橡皮艇受重力作用而加速下滑,运动状态发生改变,说明力能改变物体的运动状态,B正确;以下滑的橡皮艇为参照物,旁边的树木是运动的,C错误;橡皮艇凹陷说明力能改变物体的形状,D正确。故选C。15.(2021台州,15,4分)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)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,受到平衡力作用解析摩擦力大小与接触面的粗糙程度、压力的大小有关,压力大小相同时,接触面越光滑摩擦力越小,A正确;支持力大小与接触面粗糙程度无关,B错误;惯性与物体的质量有关,与运动状态无关,C错误;加速下落不是平衡状态,棋子不受平衡力,D错误。16.(2021丽水,11,3分)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(C)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析惯性是物体的固有属性,物体一直具有惯性,A正确;洒水车洒水时,因不断有水洒出,其对地面的压力一直在变小,B正确;因洒水车对地面的压力一直变小,接触面的粗糙程度不变,所以洒水车受到的摩擦力也一直变小,C错误;洒水车刹车减速,说明力能改变物体的运动状态,D正确。故选C。17.(2022温州,15,4分)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(B)解析甲位置所有外力消失,根据牛顿第一定律可知,小球将以此时的速度向上做匀速直线运动,C、D错误;在外力没有消失前,小球经过甲后做减速运动,所以在0.1s内,小球经过甲失去外力后向上做匀速直线运动的距离肯定比存在外力时长,A错误,B正确。故本题应选B。18.(2022宁波,15,3分)“美好的一天,从拉着行李箱返校学习开始”。图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上,行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱(含箱内物体)受到的重力G如图乙所示,则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的F1、F2?你的判断是(B)甲乙A.F1可能,F2不可能B.F1不可能,F2可能C.F1和F2都可能D.F1和F2都不可能解析题图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园路面上,行李箱在水平方向上应该受到向前的动力,F1的方向是竖直向上的,不会产生向右的动力,F2的方向是斜向上的,在水平方向上能产生向右的动力,所以F1不可能,F2可能。A、C、D错误,B正确,故本题应选B。19.(2022丽水,29,8分)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。甲乙丙(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的测量值不稳定。

(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:比较乙、丙数据可知,两次实验中滑动摩擦力大小平均值基本相同,接触面积大小影响的是滑动摩擦力稳定性,而非滑动摩擦力大小。

解析(1)滑动摩擦力的大小与物体运动快慢无关,故木板不需要保持匀速直线运动。(2)由题图乙可知第1秒末时,传感器示数为1牛,即木块受到的摩擦力为1牛。(3)木块侧放后发生变化的是接触面积,故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。20.(2022嘉兴、舟山,19,6分)滑雪是冬奥会的重要比赛项目,在训练与比赛中都蕴含丰富的科学知识。(1)如图是运动员在风洞中训练的场景,让不同速度的风吹向静止的运动员。若以风为参照物,则运动员是运动的,从而达到与户外训练相似的效果。

(2)滑雪时,运动员穿着长长的滑雪板,其目的是通过增大受力面积,减小压强。运动员用力向后蹬雪地使自己向前运动,此时滑雪板对地面的压力F1和雪地对滑雪板的力F2的大小关系是F1等于(或=)F2。

解析(1)运动员相对地面处于静止状态,风相对地面是运动的,所以以风为参照物,运动员是运动的。(2)根据p=F/S得,压力不变的情况下,增大受力面积,压强减小;滑雪板对雪的压力和雪对滑雪板的力是一对相互作用力,故F1=F2。21.(2022金华,22,4分)如图,已知物体A的重力为10N,物体B的重力为2N,滑轮与绳子间的摩擦忽略不计。完成下列问题:图甲图乙(1)如图甲,在B的作用下,物体A水平向右做匀速直线运动,此时物体A受到摩擦力的方向是水平向左;

(2)如图乙,若给A施加一个水平向左的拉力,使A向左做匀速直线运动,则拉力F大小为4N。

解析(1)题图甲中A水平向右做匀速直线运动,则A受到摩擦力的方向水平向左。(2)由题图甲可得物体受到摩擦力f=GB=2N;由题图乙可知,A在F的作用下向左做匀速直线运动,受力平衡,摩擦力大小不变,方向变为水平向右,故F=f+GB=4N。22.(2022嘉兴、舟山,26,6分)小舟骑自行车时发现,猛踩脚踏板提升车速后,车子能滑行的距离比不踩时远,车子在较光滑路面上滑行的距离比在粗糙的路面上滑行的距离要远。基于上述生活经验,小舟想影响物体运动的因素有哪些呢?他进行如下研究,装置如图。[建立猜想]①……;②物体运动可能与阻力大小有关。[设计方案]方案一:在水平木板上不铺材料,让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下,观察小车在水平面上运动的距离。方案二:在水平木板上分别铺上毛巾、棉布和不铺材料,让小车从斜面顶端由静止开始滑下,观察小车在水平面上运动的距离。[交流反思](1)方案一的设计,小舟基于的猜想是物体运动可能与速度大小有关。

(2)方案二中观察到小车在毛巾表面滑行距离最近,木板表面最远。由此现象可知:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。进一步推理可得,不受阻力的小车将永远运动下去。

(3)很多运动项目都需要助跑,如跳远、跳高、标枪等,目的是提高成绩,其原因是助跑能获得更快的速度(或助跑能获得更大的动能)。

解析(1)小车从不同高度滑下,从而使小车到达水平面的初速度不同。