一、初中物理力与运动的关系问题
1.如图所示,置于水平桌面上的物体A重50N,物体B重30N,动滑轮重10N,物体B在匀速下降了40cm的过程中,拉动物体A在水平桌面上匀速移动了一段距离,忽略绳重及滑轮轴上的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.物体A移动了20cm B.绳子拉力对物体A做的功是8J C.物体A与桌面的滑动摩擦力为30N
D.若对物体A施加一个水平向左的力F,使物体B可以匀速上升,则力F的大小为40N 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.由图可知,有两段绳子拉着动滑轮,则拉力移动的距离为物体上升高度的2倍,物体B下降了40cm,则A移动的距离为
S?2h?2?40cm?80cm=0.8m
故A错误;
B.物体B重30N,动滑轮重10N,忽略绳重及滑轮轴上的摩擦,则拉动A的力的大小为
11F'?(GB?G动)?(30N?10N)?20N
22绳子拉力对物体A做的功为
W?F'S?20N?0.8m?16J
故B错误;
C.物体A在水平方向上做匀速直线运动,在水平方向上受到向左的摩擦力和向右的拉力,这两个力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力为
f?F'?20N
故C错误;
D.用一水平向左的力F拉动物体A,则A在水平方向上受到三个力的作用:向左的拉力F、向右的物体B的拉力和向右的摩擦力,物体B匀速上升,物体A也匀速移动,这时物体A受到平衡力,则拉力为
F?f?F'?20N?20N=40N
故D正确。 故选D。
2.如图所示,水平传送带上的物体正在向右运动,物体速度逐渐变大,分析物体受到的力有( )
A.重力、传送带的支持力 B.重力、对传送带的压力
C.重力、传送带的支持力、向右的摩擦力 D.重力 、传送带的支持力、对传送带的压力 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.如果只受重力和支持力,物体就会处于平衡状态,不会做加速运动,故A不符合题意;
BD.中对传送带的压力是物体施加的力,不是物体受到的力,故BD不合题意。 C.物体竖直方向上受重力和传送带对它的支持力的作用,且两个力平衡;水平方向上向右做加速运动,所以受到传送带对它向右的摩擦力作用,故C符合题意;
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.狗拉着雪橇沿水平冰面做直线运动.先以速度v做匀速运动,雪橇受到的水平拉力为F1,后以速度2v做匀速运动,雪橇受到的水平拉力为F2,则( ) A.F2<F1 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
无论雪橇以多大的速度匀速运动,都处于平衡状态,而其受到的拉力和摩擦力始终是平衡力,而压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,故拉力大小不变,即F2=F1,故B正确。 故选B。
B.F2=F1
C.F2=2F1
D.F2>2F1
5.如图l所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图2所示,从t=0开始,小兵每隔2s记录的物块位置和时刻如图3所示,下列说法正确的是( )
A.0~4s内,物块受到的摩擦力为4N B.8~l0s内,物块受到的摩擦力为6N C.t=l0s时,物块的速度一定小于5m/s D.若16s时撤去F,物块将做匀速直线运动 【答案】C 【解析】 【分析】
由图丙确定物体在不同时间段的运动状态,根据匀速直线运动的时间段及图2,利用二力平衡条件确定摩擦力的大小。 【详解】
由图3知,12到18s物体在相同时间内通过的路程相等,做匀速直线运动,由图2知,此时f=F=4N。
A.由图2知,0~4s内,物体受到的拉力F=2N,小于滑动摩擦力,所以此时物体应处于静止状态,所受静止摩擦力等于拉力等于2N,故A错误;
B.由图3知,8~10s内,物体处于运动状态,根据影响摩擦力大小的因素可知,摩擦力仍等于4N,故B错误;
C.由图3知,从10到12s时间内,物体的平均速度
v?s10m??5m/s t2s而在这段时间内物体的拉力大于摩擦力,所以做加速运动,因此全程的平均速度应大于10s时的速度,故C正确;
D.若16s时撤去F,物体受摩擦力的作用将做减速运动,故D错误。 故选C。
6.如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO=OB),释放小球,研究小球在水平方向上的受力和运动情况,则( )
A.小球从A运动到O的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大 B.小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小 C.小球运动到B点时将停止运动并保持静止 D.小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变 【答案】A 【解析】 【分析】
(1)小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,将弹性势能转化为动能,此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大;
(2)小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉开,球的动能转化为弹簧的弹性势能,此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小;
(3)小球运动到B点时,由于动能转化为弹性势能,直到速度为零,因此会停止运动但不会保持静止;
(4)小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左,是变化的。 【详解】
A.小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,将弹性势能转化为动能,此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大,故A正确;
B.小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉开,球的动能转化为弹簧的弹性势能,此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小,故B错误;
C.小球运动到B点时,由于动能转化为弹性势能,直到速度为零,因此会停止运动,但是由于弹簧恢复原状所以不会保持静止,故C错误;
D.小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左,是变化的,故D错误。 故选A。
7.下列有关惯性的说法正确的是( )
A.拍打衣服灰尘脱落,是由于灰尘有惯性 B.小明没有推动静止的汽车是由于汽车没有惯性 C.跳远运动员助跑后起跳是为了增大惯性 D.飞行的子弹穿入木头后静止,它的惯性消失了 【答案】A 【解析】 【分析】
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,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。 【详解】
A.拍打衣服时,衣服运动,灰尘由于惯性还保持原来的静止状态,因此会从衣服上脱落,故A正确;
B.小明没有推动静止的汽车,是因为推力等于摩擦力,汽车由于惯性仍然保持原来的静止状态,故B错误;
C.跳远运动员起跳前助跑使人获得了很大的速度,起跳后由于惯性,人在空中仍然保持原来的运动状态,惯性与速度无关,故C错误;
D.高速飞行的子弹穿入木头后静止,子弹仍具有惯性,任何物体都具有惯性,故D错误。 故选A。 【点睛】
通过不同的选项考查了学生对惯性知识的理解,一定要知道惯性是物体本身的一种性质,任何物体任何情况都有惯性,其大小只与物体的质量有关。
8.如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,以下说法正确的是
甲 乙
A.0~2秒,物体没有推动,是因为推力小于摩擦力 B.2~4秒物体做匀速直线运动 C.2~4秒物体受到的摩擦力是3N
D.4~6秒,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】