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2020-2021中考物理压轴题专题复习—力与运动的关系问题的综合及详细答案

2024-10-18 来源:威能网


一、初中物理力与运动的关系问题

1.如图所示,用水平拉力F拉动木板在水平地面上匀速向左运动,物体A静止不动,下列关于木板对A的摩擦力及弹簧测力计的示数情况说法正确的是(不计绳和弹簧测力计重)( )

A.木板对A的摩擦力的方向水平向右 B.弹簧测力计的示数等于木板对A的摩擦力 C.弹簧测力计的示数大于木板对A的摩擦力 D.弹簧测力计的示数小于木板对A的摩擦力 【答案】B 【解析】 【详解】

A.由于物体A静止不动,木板向左运动,则木板受到的摩擦力向右,力的作用是相互的,物体A受到的摩擦力向左,A错误;

BCD.由于物体A静止不动,处于平衡状态,水平方向上只受到弹簧测力计的拉力和木板对A的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,B正确,C、D错误;

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。

3.一个物体放在水平桌面上,下列一对力中是平衡力的是( ) A.物体受到的重力和物体对水平桌面的压力 B.物体受到的重力和水平桌面对物体的支持力 C.物体受到的支持力和物体对水平桌面的压力 D.桌子受到的重力和物体对水平桌面的压力 【答案】B 【解析】 【分析】

物体处于静止或匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力;二力平衡条件是:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,根据二力平衡力的条件进行判断。 【详解】

A.物体受到的重力和物体对水平桌面的压力,二者的方向是相同的,故A不符合题意; B.物体受到的重力和水平桌面对物体的支持力,都是作用在同一物体上,并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,故B符合题意;

C.物体受到的支持力和物体对水平桌面的压力,尽管大小相等、方向相反、作用在同一直线上,但是它们是作用在两个不同的物体上的,故C不符合题意;

D.桌子受到的重力和物体对水平桌面的压力,二者方向相同,而且作用在不同的物体上,故D不符合题意。 故选B。

4.水平面上叠放着A,B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是( )

A.A对B的摩擦力为10N,向右

B.B对地面的摩擦力为4N,向左 C.A受到摩擦力为4N,向左 D.地面对B的摩擦力为6N,向左 【答案】A 【解析】 【详解】

A.由于物体间力的作用是相互的,A受到B的摩擦力水平向左,大小是10N,则B上表面受到A的摩擦力水平向右,大小是10N,故A正确;

C. A相对于B保持静止状态,水平方向上A受到拉力F1和摩擦力作用,摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力F1是10N,A受到B的摩擦力是10N,故C错误;

D.物体B进行匀速直线运动,水平方向上受到A对B水平向右的摩擦力、地面对B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2,这三个力是平衡力,所以,地面对B水平向左的摩擦力与水平向左的拉力F2之和等于A对B水平向右的摩擦力,即B下表面受到地面的摩擦力大小为10N-6N=4N,方向向左,故D错误;

B.因为物体间力的作用是相互的,B 对地面的摩擦力与地面对B的摩擦力大小相等,方向相反,即B对地面的摩擦力为 4N,方向向右,故B错误。 故选A。

5.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。

6.下列说法中,不正确的是( )

A.托里拆利实验精确测量出了大气压强的值

B.鞋底凹凸不平的花纹是为了增大有益摩擦 C.小轿车安全带是为了减小惯性而设计的 D.水坝上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大 【答案】C 【解析】 【分析】

(1)托里拆利实验最早测出了大气压的值;

(2)滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力;

(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,只与物体的质量有关,而与物体是否受力、物体的运动状态无关;

(4)液体的压强随深度的增加而增加。 【详解】

A.托里拆利实验最先精确测量出了大气压强的值,故A正确,不符合题意; B.鞋底凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B正确,不符合题意;

C.小轿车安全带是为了防止惯性带来的伤害,但不能减小惯性,故C错误,符合题意; D.液体的压强随深度的增加而增加,越往下,深度越深,压强越大,因此水坝越往下越宽,故D正确,不符合题意。 故选C。 【点睛】

注意对惯性的理解,惯性即物体保持运动状态不变的性质,惯性大小只与质量有关,是物体最基本的属性之一,注意能用惯性解释生活中的现象。

7.下列情况中运动状态没有发生改变的是( ) A.汽车起动 C.汽车减速上坡 【答案】D 【解析】 【分析】

运动状态的改变包括两个方面:一是运动速度大小的变化;二是运动方向的变化;判定一个物体运动状态是否改变,就从这两个角度考虑。 【详解】

A.汽车启动,车由静止变为运动,所以运动状态发生变化,故A不符合题意; B.汽车拐弯,车的运动方向改变,所以运动状态发生变,故B不符合题意; C.汽车减速上坡,车的速度减小,运动状态发生改变,故C不符合题意;

D.汽车在平直的公路上匀速行驶,车的速度没有改变,车的运动方向也没有改变,则汽车的运动状态没改变,故D符合题意。

B.汽车拐弯

D.汽车在平直的公路上匀速直线行驶

故选D。

8.如图,在粗糙的水平面上叠放着甲、乙两个普通的长方体木块,甲木块用一根细绳拴在左边固定的竖直板上,现在用力把乙木块从右端匀速地抽出来,所用的力F=15N,则甲、乙两个木块所受到的摩擦力是( )

A.甲为零,乙受到向左的15N的力 B.甲受到向右小于15N的力 C.甲受到向右15 N的力

D.甲、乙均受力15 N,甲受向右的力,乙受向左的力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

由题干中木块乙向右端匀速运动可以得知,木块乙处于平衡状态,故受平衡力的作用,其中在水平方向受拉力F和甲对其向左的摩擦力作用,根据二力平衡的条件可以判断,乙木块受到的摩擦力为15牛,包含地面和甲对乙的摩擦力,这两个摩擦力都小于15N,方向水平向左.甲和乙间的摩擦力为相互作用力,所以甲受到向右小于15 N的力,故B正确.

9.如图所示的装置中,A、B、C三物块的质量分别为m1、m2和m3,绳子不可伸长,且不计绳子的质量、绳与滑轮的摩擦,则下列说法正确的是

A.若A、B一起向右匀速运动,则物块A与桌面之间有摩擦力,且有m3=m1+m2 B.若A、B一起向右匀速运动,则A与桌面之间摩擦为m3g;A、B之间的摩擦力为m2g C.若A、B一起向右加速运动,则桌面对A有水平向左的摩擦力,A、B之间有摩擦力 D.若拉着A、B一起向左做匀速直线运动,则B物体有相对A向右的趋势,B受到的摩擦力方向向左 【答案】C 【解析】 【详解】

A.若A、B一起向右匀速运动,AB之间没有相对运动趋势,没有摩擦力,A水平方向受到绳子的拉力和桌子的摩擦力,属于平衡力,则

F=f=m3g,

因为摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,A对桌面的压力大小

FN=(m1+m2)g,

所以

(m1+m2)g≠f, (m1+m2)g≠m3g,

m3≠m1+m2

故A错误;

B.若A、B一起向右匀速运动,A、B之间没有相对运动趋势,AB之间没有摩擦力,A水平方向受到绳子水平向右的拉力和桌子对A水平向左的摩擦力,属于平衡力,则A与桌面之间摩擦力为

f=m3g,

故B错误;

C.A、B一起向右加速运动,A相对于桌面向右运动,桌面对A有水平向左的摩擦力,B受到水平向右的摩擦力,这个摩擦力使B向右加速运动,故C正确;

D.若拉着A、B一起向左做匀速直线运动,A、B之间没有相对运动趋势,AB之间没有摩擦力,故D错误.

10.一个竖直固定在水平地面上的管道如图甲所示,利用拉力F将一木块从管道的左端竖直拉进,右端竖直拉出。已知管道中的竖直管口对木块的挤压作用相同,并测得拉动全过程中拉力和木块移动速度随时间变化的图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )

A.木块受到的重力为2N

B.4~6秒,木块受到的摩擦力为8N C.0~2秒,木块受到的合力为7N D.2~4秒,木块受到的摩擦力最大 【答案】A 【解析】 【详解】

从图乙可以看到,0~2s木块在左端运动,2~4s木块在中间运动,4~6s木块在右端运动,并且这三个过程都是匀速运动,设在竖直管口受到的摩擦力是f,在水平管口受到的摩擦力是f,由题意可知

'12N-G-f0

5N-f'0 8NGf0

可解得G2N;在竖直管口受到的摩擦力f10N,4~6s木块在右端运动,木块受到的摩擦力为10N;0~2s木块在左端匀速运动,木块受到的合力为零;2~4s木块受到的摩擦力是f5N,木块受到的摩擦力较小;故选A。

'

11.如图卫星沿椭圆轨道绕地球运行,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点,它在大气层外运行,假若卫星运动到远地点位置时所有外力消失,那么卫星将会( )

A.在远地点静止 C.落回地球 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

B.沿远地点切线方向做匀速直线运动 D.仍然会沿着原来的椭圆轨道匀速运行

卫星运动到远地点时,其速度不为零,方向是沿远地点切线的,所以当此时所有外力消失,卫星会保持原来的运动状态不变,即沿远地点切线方向做匀速直线运动,故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。

12.如图所示,甲、乙两位同学做如图所示的“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧“拉”,若凳子下表面各处的粗糙程度相同,且在乙端的凳面上放四块砖,则下列判断正确的是 ( )

A.凳子向甲方移动 C.凳子原处不动

B.凳子向乙方移动

D.凳子向体重大的同学一方移动

【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

最大静摩擦力等于滑动摩擦力,而滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,图示凳子下表面的粗糙程度相同,而乙端的压力大,所以乙端的摩擦力大,由于甲所受最大静摩擦力小,因此甲将容易相对长凳滑动,即甲容易被拉离,因此凳子将向右移动,即凳子向乙移动,故选B。

13.如图所示,重力分别为G甲和G乙的甲乙两个物体叠放在一起,放在水平桌面上。甲物体对乙物体的压力为N1,乙物体对水平桌面的压力为N2,水平桌面对乙物体的支持力为N3,则下列选项正确的是

A.G甲与N1是一对平衡力 B.G乙与N2大小相等 C.N2与N3是一对相互作用力 D.N3大小等于N1与N2大小之和 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A.甲物体受到重力G甲和它对乙物体的压力为N1,这两个力分别作用在甲和乙上,大小相等、方向相同、作用在同一直线上,不是平衡力,故该选项错误; B.乙物体对水平桌面的压力为N2等于甲、乙两物体的重力之和,即

N2=G甲+G乙

故该选项错误;

C.乙物体对水平桌面的压力为N2,水平桌面对乙物体的支持力为N3,这两个力分别作用在乙和水平桌面上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故该选项正确;

D.N3与N2是相互作用力,大小相等,即

N3=N2=G甲+G乙

甲物体对乙物体的压力为N1等于甲的重力即N1=G甲,故N3大小不等于N1与N2大小之和,故该选项错误。 故选C。

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,在大小为14N的水平拉力F的作用下,木板A沿水平地面向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,弹簧测力计示数为4N。 则( )

A.木板A所受的合力一定为零

B.物体B对木板A的摩擦力的方向水平向右 C.物体B对木板A的摩擦力的大小为10N

D.地面对木板的摩擦力可能小于物体B对木板A的摩擦力 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

BC.物体B在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和摩擦力的作用处于静止状态,由二力平衡可得,摩擦力与拉力大小相等,方向相反,所以摩擦力大小为4N,方向水平向右。根据力的作用是相互的,B给A一个向左的摩擦力,大小为4N,故BC不符合题意; A.木板A沿水平地面向右运动,水平方向受到物体B对木板A的摩擦力的大小为4N,方向向左;水平拉力F,大小为10N,方向向右。因为木板A的运动状态未知,所以木板A的受力情况不能确定,即木板A所受的合力可能为零,故A不符合题意;

D.B对木板A的压力小于木板A对地面的压力,但B与木板A的接触面材料与地面与木板A的接触面材料不同,所以不能确定地面对木板的摩擦力与物体B对木板A的摩擦力的大小情况,即地面对木板的摩擦力可能小于物体B对木板A的摩擦力,D符合题意。 故选D。

17.下列函数图像能正确地描述两个物理量之间关系的是( )

A.弹性限度内弹簧所受拉力与伸长关系

B.粗糙程度不变时,滑动摩擦力与压力关系

C.压力一定时,物体受到压强与受力面积关系

D.液体密度不变时,液体压强与深度关系

【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A.在弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成正比关系,图像应是过原点的一条倾斜直线,故A不符合题意;

B.粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大,若压力为零,则摩擦力为零,而选项中图象反映的是压力为零,仍有摩擦力,故B不符合题意;

F可知,压力一定时,物体受到压强与受力面积成反比,图像为双曲线的一部S分,故C符合题意;

D.根据P=gh可知,液体密度不变时,液体压强与深度成正比关系,而选项中图象反映

C.根据P=

的是深度增大压强减小,故D不符合题意。 故选C。

18.如图所示,一木板B放在水平地面上,木块A放在B的上面,A的右端通过轻质弹簧固定在竖直墙壁上,用力F向左拉B,使B以速度v向左匀速运动,这时弹簧的拉力为FT,则下面说法中正确的是()

A.木板B所受地面的滑动摩擦力的大小等于FT B.地面受到的滑动摩擦力的大小等于FT

C.若木板以2v的速度运动,木块受到的摩擦力大小为FT D.若用2F的力作用在木板B上,木块受到的摩擦力大小为2FT 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

对A、B受力分析:A受水平向右的弹力和水平向左的滑动摩擦力;又因为物体间力的作用是相互的,则物体B受到A对它水平向右的滑动摩擦力;由于B作匀速直线运动,则B受到水平向左的拉力和水平向右的两个摩擦力平衡(A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力);如图所示:

A.A受力平衡,故

fA=FT

即A受B的摩擦力大小为FT,根据牛顿第三定律,B受A的摩擦力等于FT,故A错误; B.由于B向左作匀速直线运动,则

FfBf

fFfBFFT

根据牛顿第三定律,地面受到的摩擦力大小等于

FFT

故B错误;

C.滑动摩擦力大小与相对速度无关,故木板B以2v的速度匀速运动时,木块受到的摩擦力大小仍为FT,故C正确;

D.若用2F的力拉木板B,B开始加速,但是A与B间压力不变,摩擦因数不变,故摩擦力大小不变,木块A受摩擦力大小仍为FT,故D错误。 故选C。

19.如图所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和

一只乒乓球。容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态。当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参照物)( )

A.铁球和乒乓球都向左 C.铁球向左,乒乓球向右 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

当容器随小车突然向右运动时,铁球由于惯性要保持原来状态,故相对小车向左运动;当容器随小车突然向右运动时,容器中的水也有惯性,故也有相对小车向左运动的趋势,水的密度大于整个乒乓球的密度,故把乒乓球挤向右,故乒乓球故相对小车向右运动。综上所述:ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。

B.铁球向右,乒乓球向左 D.铁球和乒乓球都向右

20.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。

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