一、初中物理力与运动的关系问题
1.如图甲所示装置,其中心固定着一根竖直的杆,杆顶有一小球。一开始小球和装置一起沿某一水平方向做匀速直线运动,某时刻装置突然停止,小球从杆上落下,刚离开杆时的俯视图如图乙所示,请由此判断装置是向哪个方向运动( )
A.西南 【答案】A 【解析】 【详解】
B.东南 C.东北 D.西北
假设装置是向西南方向运动的,某时刻装置突然停止,小球由于惯性,还会继续向西南方向运动,这与图乙的运动相符合,所以该装置向西南方向运动符合题意,故选A。
2.如图所示,木块竖立在小车上(不考虑空气阻力)。下列分析正确的是( )
A.若木块和小车一起做匀速直线运动,则小车受到三个力的作用
B.若随小车一起做加速运动,当小车受到阻力而停下时,木块由于惯性将向右倾倒 C.小车启动时,木块受到的摩擦力的方向向左
D.木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对平衡力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.若木块和小车一起做匀速直线运动,木块相对小车没有相对运动,也没有相对运动的趋势,木块将不受摩擦力,小车也不受木块的摩擦力,因此小车受重力、地面的支持力,拉力和地面的摩擦力,木块的压力共五个力作用, 故A错误;
B.小车突然停止运动,木块下部由于受摩擦速度减小,而木块的上部还要保持原来的运动状态,所以木块向右倾倒,故B正确;
C. 小车启动时,木块由于惯性,仍要保持静止,因此木块相对小车有向左的运动或向左的运动趋势,木块将受到方向向右的摩擦力,故C错误;
D.木块对小车的压力与小车对木块的支持力分别作用在小车和木块上,属于相互作用
力,是一对作用力和反作用力,不是平衡力,故D错误。 故选B。
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.如图是足球运动员踢足球时的情景,下列说法正确的是( )
A.足球在空中飞行过程中,只受到空气阻力的作用 B.足球在空中飞行过程中,运动状态一定发生改变 C.脚踢球使球飞出去,说明力是物体运动的原因
D.足球在空中飞行过程中,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.足球在空中飞行的过程中,受到重力和空气阻力的作用,故A错误;
B.足球在空中运动过程中,受到竖直向下的重力与空气的阻力,这两个力不是平衡力,所以足球的运动状态一定发生改变,故B正确;
C.脚踢球,使球飞出去,说明力可以改变物体的运动状态,故C错误;
D.空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它将保持原来的运动状态,沿原来的方向做匀速直线运动,故D错误;故选B。
5.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。
6.如图是小明在玩过山车时的情景,下列对此过程中小明的状况叙述正确的是( )
A.质量不断改变 B.运动方向不变
C.受到重力的方向始终竖直向下 D.在运动中始终处于二力平衡状态 【答案】C 【解析】 【分析】
(1)质量不随物体的形状、状态和位置的改变而改变;
(2)由图示分析运动方向变化情况; (3)重力的方向总是竖直向下的;
(4)只有当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力作用。 【详解】
A.因为质量不随物体的形状、状态或位置的改变而改变,故A错误;
B.因为小明在做圆周运动,所以小明的方向时刻都在改变,故B错误;
C.因为重力的方向始终向下,所以运动的过程中,重力的方向始终是不变的,故C正确;
D.因为小明的运动状态不是静止状态或匀速直线运动状态,所以小明受到的力不是平衡力,故D错误。 故选C。
7.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图象分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.当t=2 s时,物体处于静止状态,摩擦力是0 B.当t=3 s时,物体受到的摩擦力是7 N C.4~6 s内,拉力F做的功是20 J D.2~4 s内,物体的机械能保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】
A.由图乙可知,当t=2 s时,物体处于静止状态,摩擦力等于拉力的大小为3N,故A错; B.当t=3 s时,物体受到的拉力的小为7N,此时物体受力不平衡,物体受到摩擦力等于5N,故B错;
C.4﹣6 s内,拉力的大小为5N,物体通过的距离为4m,拉力F做的功是20 J,故C正确;
D.2﹣4 s内,物体的速度是不断变大的,机械能增加,故D错; 应选C.
8.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
D.汽车在平直的公路上匀速直线行驶
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。 故选D。
9.对如图所示的四个情景的说法正确的是( )
A.鞋底上都要刻上深深的花纹是为了节约材料
B.跳远运动员奋力助跑是为了增大自己的惯性
C.“头球”改变足球运动方向,说明力可以改变物体的运动状态
D.双杠运动员上杠前手涂抹镁粉是为了减小手和杠间的摩擦
【答案】C 【解析】 【分析】
增大摩擦力的方法:增大压力、增大接触面的粗糙程度,用滑动代替滚动等;力的作用效果:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;惯性是物体保持原有状态不变的性质,大小只和物体的质量大小有关。 【详解】
A.鞋底上都要刻上深深的花纹是为了增大摩擦力,A错误;
B.跳远运动员奋力助跑是为了利用惯性,而不是增大惯性,惯性只与物体的质量有关,质量不变,惯性不变,B错误;
C.“头球”改变了足球运动方向,说明力可以改变物体的运动状态,C正确; D.双杠运动员上杠前手涂抹镁粉是为了增大手和杠间的摩擦,D错误。 故选C。 【点睛】
关键是惯性的理解,惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态无关,与质量大小有关,