物理物理力与运动的关系问题的专项培优练习题及答案.docx
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物理物理力与运动的关系问题的专项培优练习题及答案
一、初中物理力与运动的关系问题
1.小强重力为G,乘坐竖直电梯上楼的过程中,电梯对小强的支持力F随时间的关系如图所示。
则下列说法正确的是( )
A.小强在电梯中受重力、支持力、绳子拉力3个力的作用
B.在
到
时间段,电梯在做匀速直线运动
C.在
到
时间段,小强所受合力为零
D.在整个过程中,小强相对电梯一直静止,所以小强所受合力一直为零
【答案】B
【解析】
【详解】
A.小强在电梯中受重力、支持力两个力的作用,没有受到绳子拉力,A错误;
B.在
到
时间段,电梯对小强的支持力和小强自身受到的重力平衡,小强在做匀速直线运动,电梯也在做匀速直线运动,B正确;
C.在
到
时间段,小强所受的支持力小于重力,所受合力不为零,C错误;
D.在整个过程中,小强相对电梯一直静止,小强所受的支持力一开始是大于重力的,后来小于重力,所受合力不是一直都为零,D错误。
2.如图所示,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度在水平地面上向右做匀速直线运动,不考虑空气阻力,下列说法中正确的是
A.如果小车突然停止运动,木块将向左倾倒
B.木块对小车的压力与木块受到的重力是一对平衡力
C.小车对木块的支持力与木块受到的重力是一对平衡力
D.木块对小车的压力与地面对小车的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】
A.如果小车突然停止,木块下部由于摩擦速度减小,而木块上部由于惯性会仍然保持原来的运动状态向右运动,所以会向右倾倒,故A错误;
B.木块对小车的压力与木块受到的重力,二力方向相同,所以不是一对平衡力,故B错误;
C.小车对木块的支持力与木块受到的重力大小相等、方向相反、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;
D.木块对小车的压力与地面对小车的支持力大小不相等,方向相反,在同一直线上,作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故D错误。
3.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。
4.关于牛顿第一定律说法正确的是
A.牛顿第一定律是科学家牛顿通过实验得到的结论
B.运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性
C.行驶的汽车关闭发动机后,由于惯性还能继续向前行驶
D.地球上物体有惯性,到了太空没有惯性
【答案】C
【解析】
【详解】
A.牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是以实验为基础,但又不是完全通过实验得出,A错误;
B.运动的物体有惯性,静止的物体同样有惯性,B错误;
C.汽车关闭发动机后,由于惯性保持原来的运动状态,还能继续向前行驶,C正确;
D.惯性的大小仅仅与物体的质量有关,惯性与所处的位置无关,地球上物体有惯性,到了太空一样有惯性,D错误。
5.关于力的作用,下列说法正确的是
A.力对物体的作用效果完全由力的大小决定B.两物体要发生力的作用必须接触
C.静止的物体一定没有受到力的作用D.力是改变物体运动状态的原因
【答案】D
【解析】
【详解】
A.力对物体的作用效果由力的大小、方向和作用点共同决定的,故A错误;
B.两物体要发生力的作用可以不互相接触,故B错误;
C.地球附近的任何物体都受到重力的作用,故C错误;
D.只有力可以改变物体的运动状态,故D正确。
6.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=5N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.5N,0NB.0N,5NC.5N,5ND.5N,10N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
因为物重G=5N,所以A弹簧测力计受到向右5N的拉力,静止,向左受的拉力也是5N,示数也为5N.同理,B测力计两端受的力都是5N,示数也为5N.
故选C.
7.如图所示,A、B两同学用甲、乙两种方式推墙。
甲中A向前推B、B向前推墙;乙中A、B同时向前推墙。
每人用力的大小都为F,方向水平向右。
已知地面粗糙,则以下说法中正确的是( )
A.甲方式中墙受到的力为2FB.乙方式中墙受到的力为2F
C.甲方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为FD.乙方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为2F
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
AC.甲方式中,先对A同学水平方向受力分析,受B对A的向左的弹力和地面对A的向右的静摩擦力,力的作用是相互的,B对A的向左的弹力大小是F;再对B同学水平方向受力分析,受A对B向右的弹力和墙壁对B向左的弹力,A对B向右的弹力是F,B对墙壁的弹力是F,力的作用是相互的,墙壁对B向左的弹力是F,A对B向右的弹力和墙壁对B向左的弹力大小相等,方向相反,这两力是一对平衡力,地面对B不再有摩擦力,所以,A对B向右的弹力和墙壁对B向左的弹力大小均为F,则甲方式中墙受到的力为F,B同学不受摩擦力,A、C错误;
BD.乙方式中,AB两同学均受水平向左墙壁的弹力和地面向右的静摩擦力作用处于平衡状态,由二力平衡条件可知,地面对两同学的摩擦力都为F,此时墙受到的推力为2F,B正确、D错误。
故选B。
8.如图,三个相同的物体叠放在一起,当B受到5N的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则( )
A.B和C之间的摩擦力0N
B.A和B之间的摩擦力为0N
C.B物体所受的合力为5N,方向水平向右
D.地面对C的摩擦力为5N,方向水平向右
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.对AB整体进行受力分析,物体做匀速直线运动,则AB所受的合力为零,AB受到5N的水平向右拉力,所以受到C对AB向左的摩擦力5N,即B和C之间的摩擦力5N,故A不符合题意;
B.因为A向右匀速运动,处于平衡状态,可知A受重力和支持力两个力作用,不受摩擦力作用,故B符合题意;
C.因为物体做匀速直线运动,则B所受的合力为零,故C不符合题意;
D.对整体分析,三个物体一起向右匀速运动,受力平衡,整体受到5N的水平向右拉力,所以受到地面对整体水平向左的摩擦力5N,即地面对C的摩擦力为5N,方向水平向左,故D不符合题意。
故选B。
9.一个文具袋静止在水平桌面上,下列说法正确的是()
A.文具袋受到的重力和文具袋对桌面的压力是一对相互作用力
B.桌子受到的重力和文具袋对桌子的压力是一对相互作用力
C.文具袋受到的重力和桌子对文具袋的支持力是一对平衡力
D.桌子对文具袋的支持力和文具袋对桌子的压力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.文具袋受到的重力和文具袋对桌面的压力方向相同,不符合相互作用力的条件,所以不是一对相互作用力,故A错误;
B.桌子受到的重力和文具袋对桌面的压力是作用在同一物体上的两个力,且大小不相等,不符合相互作用力的条件,所以不是一对相互作用力,故B错误;
C.文具袋受到的重力和桌子对文具袋的支持力均作用在文具袋上,大小相等、方向相反、作用在一条直线上,符合二力平衡的条件,所以是一对平衡力,故C正确;
D.桌子对文具袋的支持力和文具袋对桌子的压力是作用在不同的物体上的两个力,不符合二力平衡的条件,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
10.小轩与爸爸乘火车去旅游时,用新买的数码相机拍下了许多珍贵的照片:
如下图甲乙丙所示为车厢内桌面上塑料杯瞬间的不同状态,则下列关于火车运动状态的判断正确的是
A.甲图中火车在匀速运动,乙图中火车突然向左加速,丙图中火车突然向左减速
B.甲图中火车在匀速运动,乙图中火车突然向右加速,丙图中火车突然向左加速
C.甲图中火车在减速运动,乙图中火车突然向左减速,丙图中火车突然向右加速
D.甲图中火车在加速运动,乙图中火车突然向左加速,丙图中火车突然向右减速
【答案】A
【解析】
甲图中,物体相对于桌面的位置没有发生改变,因此它们的运动状态是相同的,说明此时火车在匀速运动;
乙图中,物体向右倾倒,说明火车突然向左加速(或向右减速),因为,火车突然向左加速时,塑料杯的下部由于摩擦也随着加速,而上部由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会向右倾倒;火车向右减速时的情形也可用类似的方法解释;
丙图中,物体右左倾倒,说明火车突然向左减速(或向右加速),因为,火车突然向左减速时,塑料杯的下部由于摩擦也随着减速,而上部由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会向左倾倒;火车向右加速时的情形也可用类似的方法解释.
综上所述,甲图中火车在匀速运动,乙图中火车突然向左加速(或向右减速),丙图中火车突然向左减速(或向右加速),只有选项A符合题意.
故选A.
11.如图,用力F将小球压至D点(弹簧始终处于弹性限度内),撤去F后,小球从静止开始向上运动,到达C位置时小球所受弹力等于重力,B位置是弹簧自身长度的位置,A位置是小球到达的最高点。
整个过程不计能量损失,下列说法中正确的是( )
A.在B位置小球受力平衡
B.在A位置小球不受力
C.从D到B位置过程中小球先减速后加速
D.从D到A位置过程中小球受到的合力先减小再增大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.B位置是弹簧自身长度的位置,此位置弹簧没有发生弹性形变,没有弹力,由于整个过程不计能量损失,没有阻力,此时小球只受重力,不是平衡力,故A错误;
B.在A位置小球到达最高点,速度为零,只受重力作用,故B错误;
C.在D位置时,弹簧弹性形变最大,弹力最大,弹力大于重力,合力向上,小球加速上升,到达C位置时小球所受弹力大小等于重力,合力为零,之后BC段弹力小于重力,合力向下,小球做减速运动,BA段只受重力,合力向下,小球继续做减速运动,故C错误;
D.由C分析知,D点弹力最大,弹力大于重力,合力等于弹力减重力,随后弹力减小,合力减小,当到C点时,弹力大小等于重力,合力为零,之后弹力小于重力,合力向下,合力等于重力减弹力,随着弹力的减小,合力逐渐增大,到B点,弹力消失,只受重力,合力就等于重力,合力达到最大,故从D到A位置过程中小球受到的合力先减小再增大,故D正确。
故选D。
12.下列说法中,正确的是()
A.人匀速竖直向上爬杆时,手握杆的压力越大,摩擦力就越大
B.皮带传动时,皮带与皮带轮之间的摩擦是有利的
C.推讲台推不动时,是因为推力小于地面作用在讲台上的摩擦力
D.人走路时,受到地面对人向后的滑动摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】
A.人匀速竖直向上爬杆时,处于平衡状态,受到重力和杆对这人向上的摩擦力,这两个力是大小相等的,重力不变,则摩擦力也不变,A错误;
B.皮带传动时,皮带与皮带轮之间的摩擦是有利的,有这个摩擦力,皮带才能传动,B正确;
C.推讲台推不动时,这时讲台处于静止状态,受平衡力的作用,推力等于地面作用在讲台上的摩擦力,C错误;
D.人走路时,人的鞋底相对于地面有向后的运动趋势,则受到的摩擦力方向向前,D错误。
13.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;
14.甲、乙两个物体材料相同,甲的体积大于乙的体积,分两次在水平地面上用力推动它们,使它们一起做匀速直线运动,第一次如图1所示,第二次如图2所示,下列说法正确的是( )
①图1中甲所受摩擦力大于图2中甲所受摩擦力
②F1大于F2
③F1小于F2
④图1中乙所受地面摩擦力大于图2中乙所受摩擦力
A.只有②④是正确的B.只有①④是正确的
C.只有①②④是正确的D.只有①③是正确的
【答案】B
【解析】
【详解】
②③由题意可知,两个物体与地面的接触面粗糙程度相同,同时,两物体以不同方式放置时,其对地面的总压力不变,所以把它们看作一个整体,整体所受摩擦力不变,由于“整体”都做匀速直线运动,所以摩擦力与推力是一对平衡力,则两次的推力F1等于F2,②③错误;①由题知,两次它们都做匀速直线运动,则图①中甲所受的摩擦力等于推力F1,而图②中推力F2等于甲、乙所受的摩擦力之和,所以图①中甲所受摩擦力较大,①正确;④图1中,把甲、乙看作一个整体,其受到向右的推力F1和地面向左的摩擦力,乙所受地面摩擦力等于F1,图2中,推力F2等于甲、乙所受的摩擦力之和,所以图1中乙所受地面摩擦力大于图2中乙所受摩擦力,④正确,故选B。
15.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。
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.如图所示在平直路面上向右匀速行驶的小车中,有一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端连接至放在小车底板上的木块,弹簧此时处于原长状态并保持水平。
下列判断正确的是()
A.若木块突然压缩弹簧,则小车一定在做加速运动
B.若木块受到向右的摩擦力,则小车一定在做加速运动
C.木块静止不动时,弹簧对木块的拉力和木块对弹簧的拉力是一对平衡力
D.当木块向前压缩弹簧时,木块的速度逐渐减小,说明木块的惯性在减小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.由题意知,原来小车向右做匀速直线运动,木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动,此时弹簧处于原长状态。
若木块突然压缩弹簧,说明小车在突然减速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会压缩弹簧,故A错误;
B.若木块受到向右的摩擦力,说明木块向左运动或有向左运动的趋势,则这种情况是由于小车突然加速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,从而造成木块向左运动或有向左运动的趋势,故B正确;
C..木块静止不动时,弹簧对木块的拉力和木块对弹簧的拉力是一对相互作用力,故C错误;
D.惯性是物体本身具有的属性,只与物体的质量有关,故D错误。
故选B。
18.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B.沿远地点切线方向做匀速直线运动
C.落回地球D.仍然会沿着原来的椭圆轨道匀速运行
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
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。
19.如图所示,一轻质弹簧(即重力不计),上端挂在铁架台的水平横杆上,下端挂一重为G的小球并保持静止。
图中分别出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。
下列判断正确的是()
A.G与F3是一对平衡力
B.G与F3是一对相互作用力
C.F1与F2是一对平衡力
D.F1与F2是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
重为G小球悬挂在铁架台的水平横杆上,由图可知F 1是弹簧对小球的拉力,F2是小球对弹簧的拉力,F3是铁架台的水平横杆对弹簧的拉力;根据平衡条件可知,重力G与F1是一对平衡力,F2和F3是一对平衡力,F 1与F2是一对相互作用力,G与F3是既不是平衡力也不是相互作用力。
故ABC错误,D正确。
故选D。
20.如图所示,骑自行车出行郊游,是一种时尚、环保的生活方式。
以下说法正确的是( )
A.自行车轮胎上的花纹是为了减小摩擦
B.当骑行者在平直路面上匀速前进时,路面受到的压力与自行车受到的支持力是对相互作用力
C.如果自行车在行驶中所受到的力全都消失,那么车会慢慢停下来
D.当骑行者在平直路面上,停下来时,车受到的重力与地面对车的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.自行车轮胎上的花纹是在压力大小一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,A错误;
B.当骑行者在平直路面上匀速前进时,路面受到的压力与自行车受到的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,所以是一对相互作用力;B正确;
C.如果自行车在行驶中所受到的力全部消失,由牛顿第一定律可知,自行车会保持原来的运动状态,即做匀速直线运动,C错误;
D.当骑行者在平直路面上,停下来时,车受到的重力与地面对车的支持力大小不等,地面对车的支持力大小等于车和骑行者的重力之和,车受到的重力与地面对车的支持力不是一对平衡力,D错误。
故选B。
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