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题点系列8:力和运动

发布时间:2014-01-18 17:12:36  

题点系列8:《力和运动》

【例1】如图所示,在水平课桌上放一本书.下列哪两个力是一对平衡力

A.书所受的支持力和书对桌面的压力

B.书对地球的吸引力和书的重力

C.书所受的支持力和书的重力

D.书的重力和书对桌面的压力

解析:本题是考查平衡力的概念,解题时利用平衡力的概念和条件,特别注意“作用在同一

物体上”。例如A选项中书对桌面的压力在桌子上,桌面对书的支持力作用在书上,不在同一物体上;只有“书受到的重力和桌面对书的支持力”是在同一物体上,即即根据二力平衡的条件来找到正确的选项。答案:C。

【例2】下图A、B、C、D分别是用照相机拍摄(每0.1S拍摄一次)的小球在四种不同运动

状态下的照片,其中受到平衡力作用的是 ( )

解析:受到平衡力作用作用时,物体的运动状态保持不变,应该是匀速直线运动,根据匀速

直线运动的概念,在相等时间内运动的距离相等,即为D选项。A为曲线运动,运动方向改变了,B、C是变速运动,在相等的时间内通过的路程不等。答案:D。

【例3】在“探究二力平衡条件”的活动中,主要是通过探究力对

物体的作用效果来实现探究目的的。如图16所示是可供

选择的两种探究方案。

(1)图a的探究方案中研究对象是小卡片,图b的探究方

案中研究对象是 ;

(2)小明选择了图a所示的探究方案。他将系于小卡片两

对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后,就在两线

端挂上钩码。这是用于探究两个力的 和

对物体平衡的影响;

(3)探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度,然后再松手。这样做的目的是用

于探究不在 上的两个力对物体平衡的影响。

(4)两个探究方案相比较,你认为哪个方案的探究过程对实验结论的影响小一些?

为什么? .

解析:此题考查“探究二力平衡条件”的实验,突出对实验过程的考查及实验方案的优化选

择。解答:(1)小车 (2)大小,方向 (3)同一直线上 (4)a方案对实验结论的影响小一些,因为小卡片的重力可以忽略不计,它只受两个力的作用。

【例4】使一个木块在水平面上以0.5m/s的速度做匀速直线运动,对木块施加的水平推力

为2N,关于木块下列说法正确的是( )

A.木块以0.2m/s的速度在原水平面上匀速直线运动时,所加水平推力小于2N。

B.木块以0.2m/s速度在原水平面上匀速直线运动时,所加水平推力大于2N。

C.木块在原水平面上运动,若将水平推力撤消,木块一定做匀速直线运动。

D.木块在原水平面上运动,若将水平推力撤消,木块一定做减速直线运动。 解析:由已知,木块以0.5m/s的速度匀速直线运动时,受水平推力2N,根据匀速直线运动

为平衡状态,木块在水平方向上必受平衡力,即推力等于摩擦阻力。

根据滑动摩擦力

的大小与接触面的材料性质、粗糙程度和压力的大小有关。在这些条件均不变的条件下,木块以0.2m/s的速度在原水平面上做匀速直线运动时,摩擦力仍为2N,水平推力也为2N。若将水平推力撤消,木块在水平方向上只受与运动方向相反的摩擦力作用,因此木块将做减速直线运动,因此D选项正确。

【例5】在水平桌面上放一本书,下列说法正确的是( )

A.书对地球的吸引力和书受到的重力是一对平衡力

B.书受的支持力和书对桌面的压力是一对平衡力

C.书受的支持力和书受的重力是一对平衡力

D.书受的重力和书对桌面的压力是一对平衡力

解析:书本受的支持力和书受的重力都作用在书本上, A中的吸引力和重力分别作用在地

球和书本上,所以不可能是平衡力。B中的支持力和压力分别作用在书本和桌面上,所以也不可能是平衡力。D中的重力和压力分别作用在书本和桌面上,也不是同一物体,其方向也不相反,因此不是平衡力.应选C。

【例6】吊车吊着质量2吨的集装箱以0.2米/秒速度匀速上升,吊车要给集装箱多大拉力?

如果集装箱变为以0.1米/秒速度匀速下降,吊车要给集装箱多大拉力?

解析:首先分析集装箱的受力情况并画出受力分析图(下图)。集装箱受到重

力和吊车给它的拉力。

集装箱做匀速直线运动,处于平衡状态,它受到的两个力应该是彼此平

衡的。根据质量与重力的关系求出集装箱受到的重力,再根据两个平衡

力的关系,即可求出拉力。

答案:G=m×9.8牛顿/千克

=2000千克×9.8牛顿/千克

=19600牛顿

F=G=19600牛顿

即:吊车给集装箱的拉力大小是19600牛顿.

解题的过程中,没有考虑集装箱的运动方向和速度的大小,是因为这些条件跟解题没有关系。只要确定物体保持静止或匀速直线运动状态,也就是保持平衡状态,就能判定物体受到的两个力彼此平衡。但生活中,我们往往会觉得向上拉一个物体需要用的力较大,向下放一个物体需要的力较小。通常觉得向上提用力要大,实际上是从静止改变为向上运动的过程中(这个阶段不是平衡状态),拉力一定要比重力大造成。而从静止改变为向下运动的过程中(这个阶段也不是平衡状态),拉力一定比重力小。如果是要保持匀速直线运动,无论向上还是向下运动,无论速度大还是小,需要的拉力是一样大的。在生活中没有这么仔细地区分不同阶段的不同感觉,所以,有些“经验”是不完全可靠的。

【例7】放在水平桌面上的质量0.6千克的物体,在一个2牛顿水平拉力作用下,沿水平面

以3m/s的速度做匀速直线运动.物体受到哪些力作用?这些力各多大?(g取

10N/Kg)

解析:物体沿水平面做匀速直线运动,说明它处于平衡状态,所受的合力为零。根据所受的

重力和水平推力不难确定物体在水平方向上所受的摩擦力和在竖直方向上所受的支持力的大小。

解答:G=mg=0.6×10=6(N)

物体受到四个力作用。水平拉力2牛顿,水平桌面给物体的摩擦力2牛顿,重力6牛顿,水平桌面给的支持力6牛顿。

做匀速直线运动,表明物体处于平衡状态,研究它的受力情况时,不需要考虑速度的大小。题目条件已经可以确定至少有两个力作用于物体:一个是重力6牛顿,另一个

是水平拉力2牛顿。这两个力大小不相等,更重要的是两个力不沿一条直线上作用,如果物体只受到这两个力的作用,它一定不能保持平衡状态。如下图所示一共有四个力作用在物体上:重力G与水平桌面的支持力N大小相等、方向相反在一条直线上,是一对平衡力,水平拉力F与水平桌面给物体的摩擦力f,也是一对平衡力。作用在物体上的四个力,两两彼此平衡,物体处于平衡状态,所以能保持匀速直线运动。

【例8】下列几种说法中,哪一种正确( )

A.有力的作用,物体才能运动

B.要改变物体的运动状态,就必须有力作用在物体上

C.有力对物体作用,物体的运动状态就一定改变

D.摩擦力总是阻碍物体的运动

解析:平衡力作用下物体运动状态不变(保持静止状态或匀速直线运动状态),A、C错;摩

擦力阻碍两接触面的相对运动,可以是阻力,也可以是动力,汽车的牵引力就是路面提供的摩擦力。答案:B

【例9】作出吸附在竖直磁性黑板上静止的棋子所受力的示意图。

解析:此题考查学生应用平衡知识解决实际生活中遇到的问题。当棋子受力平衡时,保持静

止状态,反之,棋子保持静止状态,则受力平衡,在竖直方向上受两个力的作用,在水平方向上也受到两个力的作用,多画或少画任何一个力棋子都不会处于平衡状态。如右图所示的解答。

【例10】一个物体同时受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,那么这两个力( )

A.一定是平衡力 B.可能是平衡力

C.一定不是平衡力 D.无法判断

解析:当两个力的三要素完全相同,则这两个力大小相等、方向相同、两力的作用线重合,

显然方向相同的两个力不可能成为平衡力,所以本题中两个力一定不是平衡力.选C

【例11】某同学静立在磅秤上,下列几对力中属于平衡力的是( )

A.人的重力与磅砰对人的支承力

B.人对磅砰的压力与磅秤对人的支持力

C.磅秤的重力与磅秤对人的支承力

D.磅秤的重力与人的重力

解析:平衡力是指作用在一个物体上大小相等、方向相反且在同一直线上的两个力.人的重

力与磅秤对人的支承力方向向上,人静立不动时二力大小相等,符合二力平衡的条件,A正确.人对磅秤的压力的受力物体是磅秤,施力物体是人,而磅秤对人的支持力的受力物体是人,施力物体是磅秤,它们是一对相互作用力,不是平衡力的关系,B不正确.磅秤的重力的受力物体是磅秤,施力物体是地球,而磅秤对人的支持力的受力物体是人,施力物体是磅秤,作用于不同的物体,也不是平衡力的关系,C不正确.磅秤的重力与人的重力,显然不作用于同一个物体,不是平衡力,D不正确.选A

【例12】受4N重力的电灯悬挂在电线上静止不动,电线对灯的拉力是多大?方向如何? 解析:要掌握应用二力平衡的条件解决问题,要强调分析问题的思路方法.应用二力平衡

的条件解决问题,首先要判断被研究的物体是不是处于静止或匀速直线运动状态,只

有物处于静止状态或匀速直线运动状态才可以应用这个条件.利用物体的平衡条件解决问题时,可参考以下步骤:

1)明确研究对象──电灯

2)对电灯进行受力分析──受竖直向下的重力、电线对灯的拉力(方向未定)

3)判断物体运动状态──静止

4)依据运动和力的关系──平衡状态受力一定为平衡力──二力平衡

5)结论:拉力大小等于重力大小为4N,拉力方向与重力方向相反,为竖直向上.

答案:拉力的大小为4N,方向竖直向上

【例13】在竖直磁性黑板上小铁片不会掉下来,这是为什么?请画出小铁片的受力示意图. 解析:物体静止,则物体受到平衡力的作用,竖直方向上受力平衡,重力和铁片与黑板间的

静摩擦力平衡,重力方向竖直向下,那么静摩擦力竖直向上.水平方向也受力平衡,即磁体吸引紧压在黑板的力,和黑板对其向外的压力.竖

直方向的两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,

水平方向的两个力也大小相等、方向相反、作用在一条直

线上.

答案:小铁片因受磁体吸引紧压在黑板上,黑板对其有个

向外的压力.铁片与黑板间有一个竖直向上的静摩擦力与

铁片重力成为一对平衡力,铁片就不掉下来了.受力示意

图如图所示.

【例14】我国新交通法规定:坐在小型汽车前排的驾驶员和乘客都应在胸前系上安全带.这

主要是为了减轻在下列哪种情况下可能对人体造成的伤害( )

A.高速行驶 B.车速太慢 C.突然起动 D.紧急刹车

解析:本题是与惯性有关的典型问题,不论车速快,还是慢,人和车速度相等,不会产生伤

害.突然起动时,人向后仰,有靠椅支撑.紧急刹车时,人由于惯性继续向前运动,驾驶员极易受方向盘等的伤害,系上安全带,可起到缓冲作用,减轻对人的伤害. 答案:选D。本题多次出现在许多省、市的中考题中,究其原因,本题有以下特点:①现象典型,贴近生活.②知识点隐蔽,没有直言惯性,但必须从惯性入手分析.③对学生进行了安全教育.

【例15】如图所示,物体在水平拉力F的作用下沿水平桌面匀速向右运动,下列说法中正

确的是( )

A.物体所受拉力和重力是一对平衡力

B.物体所受重力和桌面对物体的支持力是一

对平衡力

C.桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力

是一对平衡力

D.桌面对物体的支持力和物体受到的摩擦力是一对平衡力

解析:物体处于匀速直线运动状态,就是处于平衡状态.受两个力的

作用处于平衡状态的物体,这两个力必定大小相等,方向相反.

解答:物体一共受四个力的作用,水平方向两个力:拉力和摩

擦力,该两力平衡;竖直方向两个力:重力和支持力,此两力

也互相平衡.

【例16】如图所示,一个小沿水平方向用力推静止在水平地面

上的小汽车,但小车仍保持静止,则( )

A.小孩对车的推力大于车受到的阻力

B.小孩对车的推力等于车受到的阻力

C.小孩对车的推力小于车受到的阻力

D.小孩对车的推力与车受到的阻力的大小关系不能确定

解析:物体处于静止状态,则要么物体不受任何力的作用,要么受到平衡力的作用,解题时

要对物体进行受力分析.小车在水平方向上受推力及阻力作用而保持静止状态.说明推力与阻力是一对平衡力,它们大小相等.所以选B

【例17】下列关于二力平衡的说法中,正确的是( )

A. 大小相等、方向相反、同时作用在一个物体上的两个力一定平衡

B. 若两个力的三要素相同,这两个力一定平衡

C. 若两个力的合力为零,这两个力一定平衡

D. 用一水平力推水平放置的木箱,但没推动,其原因是推力小于摩擦力

E. 用绳子匀速提起水桶时,绳子对水桶的拉力与水桶对绳子的拉力是一对平衡力 解析:二力平衡时两个力要在同一条直线上,所以A不对;当两个力的三要素相同时,它们

的方向相同,不是平衡力,也就是说二力平衡时力的三要素一定不相同,所以B不对;在选项D中,当木箱处于平衡状态时,合力为零,推力等于摩擦力,所以D也不对;用绳子提水桶时,绳子对水桶的拉力与水桶对绳子的拉力是一对相互作用力,而不是平衡力。选项C正确。

判断二力平衡的方法有两种:(1)根据二力平衡的条件:二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,四个条件缺一不可;(2)根据物体运动的状态判断:若物体处于静止或匀速直线运动状态,则物体受到的一定是平衡力。

【例18】起重机吊着重为800N的物体,静止时,绳子对物体的拉力为F1,当吊着重物匀速

上升时,绳子对物体的拉力为F2,当吊着重物匀速下降时,绳子对物体的拉力为F3,则F1、F2、F3的大小关系是( )

A.F1=F2=F3 B.F1<F2<F3 C.F1>F2>F3 D.无法确定

解析:错解易选择C。因为平时提物体时的感觉是向上提费力,向下放省力。

正确答案:因为不论物体静止、匀速上升还是匀速下降都说明物体在保持自己的运动状态不变,即此时物体所受的力应该是平衡力,大小都与物体的重相等。故应选A。

【例19】如图所示,商场的电梯匀速向上运动,站在电梯上相对

电梯静止的人受到的作用力有( )

A.重力和支持力

B.重力、支持力和水平向右的摩擦力

C.重力、支持力和水平向左的摩擦力

D.重力、支持力和斜向上的摩擦力

解析:本题表面考查平衡力下物体的运动,实质考查(静)摩擦力产生的条件,要求学生具

有对平衡状态、惯性、摩擦力有较沉刻的理解。人随电梯匀速向上运动,运动状态没有发生改变(运动方向和运动速度都不变),所以只能是受平衡力作用,即在竖直方向受到的重力和支持力是一对平衡力(不计空气阻力时),而在水平方向上人没有滑动的趋势,不受摩擦力。答案:A。

【例20】如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,木块下面是一

长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小.在木板运动的过程中,以下说法正确的是 ( )

A.木块A受到的是静摩擦力

B.木块A相对于地面是运动的

C.拉动速度变大时,弹簧测力计示数变大

D.木块A所受摩擦力的方向向左

解析:本题研究影响摩擦力的分类、滑动摩擦影响因素、相对运动、受力平衡等。木块A

相对木块是滑动的,受到的是滑动摩擦力,方向向左;但它相对地面是静止的,受力平衡,由于木块A受到的摩擦力的大小不变,弹簧测力计示数也不变。所以正确选D。

【例21】如图所示,在水平桌面上铺粗糙程度不同的物体,让小车自斜面顶端同一高度、

从静止开始滑下。小车在不同表面运动的距离见下表。通过探究,我们可以反驳如下说法中的哪一条。( )

A.摩擦力越小,小车速度减小得越慢

B.小车受到力就运动,小车不受力就不运动

C.若平面非常光滑,小车的速度将保持不变,永远运动下去

D.运动物体不受力,将保持匀速直线运动

解析:本题是牛顿第一定律推理实验,是非常经典的探究推理实验。本题是探究力与运动的

关系,即“没有力时运动的物体将会怎样”,但没有力的作用是现实中几乎不可能出现,因而实验通过“不断减小阻力”的方法来观察对运动状态的影响,并用推理方法“力小到0”的情况。让小车自斜面顶端同一高度、从静止开始滑下是为了得到“水平面上运动速度一样的同一物体”,分别通过毛巾、棉布、木板是为了得到“不断减小阻力”的条件。其实验现象是不断减小阻力“小车运动的越来越远”或是说“小车速度减小得越慢” 推理下去就是“若平面非常光滑,小车的速度将保持不变,永远运动下去”,即“运动物体不受力,将保持匀速直线运动”。答案:B

【例22】教室里悬挂着静止的电灯,若它受到的所有的力突然全部消失,它将( )

A.加速下落 B.匀速下落

C.保持静止 D.可以向各个方向运动

解析:本题考查对牛顿第一定律的理解。这是个假设,没有受到力的作用,只要根据牛顿第

一定律即可解答。牛顿第一定律是从“没有力作用时”来提示物体会保持“运动状态不变”的惯性本质的。答案:C。

【例23】运动员跑到终点后,不能立即停下来。这是因为( )

A.运动员具有惯性 B.运动员失去了惯性

C.运动员不受力的作用 D.运动员的惯性大于阻力

解析:本题考查惯性现象。惯性是力学的重要概念,答案:A。

【例24】如图 (a) 所示,木块与小车一起做匀速直线运动,当小车的运动状态发生变化时,

木块的状态如图 (b) 所示。把木块换成盛有水的烧杯,重复上述过程,烧杯中水面的状态分别如图 (c) 和 (d) 所示。 由图 (a)、(b)或图 (c)、(d)可知:小车运动状态变化的可能情况是 ( 请将两种可能的情况填写完整 )。得到上述结论是利用了木块和水都具有 的性质。 解析:如果木块与小车原来向右做匀速直线运动,(b)木块向右倒下,说明小车速度减小了;

如果木块与小车原来向左做匀速直线运动,(b)木块向右倒下,说明小车速度加快了,水向右倾斜上升,与木块向右倒下原因一样。

答案:向右运动速度减小、向左运动速度增大 保持它原先运动状态

【例25】物理知识渗透于我们的生活,以下警示语中与惯性知识无关的是( )

A.汽车后窗贴有“保持车距” B.公路旁立有“雨天路滑,减速慢行”

C.公共场所标有“禁止吸烟” D.交通规则写有“行车时系好安全带”

解析:此题考查惯性知识的应用,渗透“生活、物理与社会”的关系,使学生不但学物理还

要会用物理。答案:C。

【例26】物体刚脱离正在竖直匀速上升的气球,它的运动方向是____ ________,这是

由于_______________________的缘故.

解析:这是由于物体具有惯性的原因,物体原来和气球一同竖直匀速上升的,当它脱离气球后,

由于惯性,它还保持原来的运动状态继续上升;但因为受到竖直向下的重力作用,使它的运动状态发生变化,向上运动的速度越来越慢,当它上升到一定高度后不再上升,然后在重力作用下加速下落.应填: 竖直向上、物体具有惯性.

【例27】关于惯性,下列说法中正确的是( )

A.静止的物体才有惯性 B.做匀速直线运动的物体才有惯性

C.物体的运动方向改变时才有惯性 D.物体在任何情况下都有惯性

解析:由于惯性与物体是否运动无关,运动的物体有运动的惯性,静止的物体也有静止的惯

性,与物体运动的方向是否改变无关,方向不改变时有惯性,改变时也有惯性,选D。

【例28】图为某同学拉着一盛水的器具在水平桌面上运动的瞬间所发,生的现象示意图,

对此现象下列判断正确的是( )

A.都是在小车突然停止时发生

B.都是在小车突然起动时发生

C.图(a)所示的现象是在小车突然停止或在运动中突然加速时发生

D.图(b))所示的现象是在小车突然停止或在运动中突然减速时发生

解析:由图中的(a)可知,水向左洒,说明小车受力后突然加速或由静止突然运动起来,

拉力改变了小车运动状态的原因,但水具有流动性,上层水由于没有受到力的作用,它将保持原来的低速运动或静止状态,所以会向左洒;而对于图中的(b)

,碗中的水

向右洒,则又说明小车的运动是突然变慢或突然静止,阻力改变了小车的运动状态,而水由于惯性要保持原来的速度较快的运动状态,所以会向右洒,故应选D。

【例29】下列各个物体的运动状态发生改变了的是( )

A.静止放在水平桌面上的茶杯 B.玩具小火车在圆形轨道上匀速运动

C.飞机在高空匀速直线飞行 D.跳伞运动员正在匀速下落

解析:运动状态包括运动快慢和运动方向,匀速只表示运动快慢不变,运动方向不变即要做

直线运动,玩具小火车在圆形轨道上匀速运动时运动鞋方向改变了。答案:B

【例30】汽车在行驶过程中如果遇到危急情况,司机常要紧急刹车.从发现情况到汽车停

止的距离叫做停车距离,停车距离等于反应距离加上制动距离.(注:反应距离是指司机发现情况到踩下刹车这段时间内汽车们行驶距离;制动距离是指踩下刹车后汽车在路面上滑行的距离)。

下表是司机驾驶小汽车时,在水平、干燥的沥青路面上以不同速度行驶时的统计数据.

(1)请利用表中数据,在坐标图中用平滑曲线绘出制动距离随速度变化的曲线。

(2)一起发生在限速50 km/h路段的交通事故中.交警测得肇事车后留下的刹车痕迹(制动距离)长为25m.请你根据上面图象判断司机是否超速? .(注:该车的制动性能与上表数据一致)

(3)反应距离取决于反应时间和行驶速

度.下列行为不会使司机反应时间变 长的是( ) A.疲劳驾驶 B.酒后驾驶 C.打手机 D.超速驾驶 (4)轮胎长期能用后会变光滑,则在相同 情况下,制动距离会变 。

解析:此题是典型的力与运动关系的知识在生活中的应用。

使学生学会用数学工具解决物理问题,用坐标函数描

绘出制动距离随速度变化的曲线图像;会运用速度公

式计算速度大小,并会查表判断是否超速;会根据实

际生活现象运用物理知识解决实际问题。

答案:(1)见图 (2)是 (3)D (4)长。

【例31】从小明手中推出的铅球,在空中飞行的过程中,如不计空气阻力,铅球将:

A. 只受手的推力 B. 受到重力和推力

C. 只受重力 D. 没有受到任何力的作用

解析:本题主要考察重力的概念以及物体的受力分析,解题的关键是明确铅球在空中飞行的

过程中,并不与任何物体接触,因此只受到一个重力的作用,铅球能够在空中飞行是由于铅球本身有惯性,并不是一直受到推力,本题易错点是错选B,认为铅球能够在空中飞行一定是受到一个推力,这种错误在于没有明确题目所叙述的物体运动过程是铅球被推出后,即铅球与手脱离接触,不可能再受到手给的力。推出的铅球在空中飞行的过程中,如不计空气阻力,铅球将只受到一个重力,这个力是地球施加给铅球的。 答案:选C

【例32】下列的现象中,物体的运动状态不发生改变的是:( )

A. 自行车匀速转弯 B. 汽车在水平公路上加速运动

C. 人造卫星绕着地球运动 D. 小车在桌面上匀速直线运动

解析:运动状态不发生改变的含义是:运动速度大小不发生改变、运动方向不发生改变。因

此,运动状态不发生改变只有使物体保持静止或匀速直线运动状态。选D

【例33】关于力的下列说法,正确的是:( )

A.物体之间有力的作用,它们一定相互接触

B.相互接触的两个物体间一定发生力的作用

C.手推车时,手推车的力大于车推手的力

D.孤立的一个物体不存在力的作用

解析:磁铁可离较远距离吸引铁钉,可见A是错的。两物体接触但没有发生挤压等作用,也

就没有力的作用。手推车所用的力的大小跟车施于人手的力是一样大小的,这是力的相互作用关系。选D

【例34】在行驶的汽车上,放有一盆水,当汽车紧急刹车时,盆中的水将( )

A.向车头方向洒出 B.向车尾方向洒出

C.不会洒出 D.可能向各个方向洒出

解析:以盆中的水为研究对象,水盆与和汽车以相同速度运动着,刹车时,汽车紧急制动,

盆受到汽车底板的摩擦力与车一起由运动变为静止,盆中的水由于惯性,还是保持原来的运动状态,继续向前运动,即相对于盆,向车头方向运动,因此答案应选A。

【例35】子弹从枪口射出后,它能在空中继续向前飞行,是因为( )

A.子弹受到火药燃烧产生燃气的推力 B.子弹受到惯力

C.子弹有惯性 D.子弹的惯性大于它受到的阻力

解析:子弹从枪口射出后,它跟高温高压的燃气之间脱离了接触。因此子弹不再受到推力的

作用,惯力是主观忆造的。实际上“惯力”并不存在,子弹能继续向前运动,是因为它具有惯性,又因为惯性不是力,用物体的惯性跟受到的阻力相比较,是不对的,这道题的答案应选C。

【例36】生活经验告诉我们,要使小车沿地面作匀速直线运动,就必须有一个水平推力作

用;如果在运动过程中这推力突然撤去,小车就慢慢停下来,由此说明力是使物体产生运动或推持运动的原因对不对?

解析:上述说法是错的,小车沿地面作匀速直线运动,它是受平衡力作用的结果,除了受一

个水平推力外,还有一个地面对车子的摩擦力。推力突然撤去,小车不是不再受力作用,而是在摩擦力作用下,改变了车的运动状态,车速越来越小,最后停下来,所以这一情况并不说明“力是产生运动或维持运动的原因”,正好说明力是改变运动状态的原因,它们符合牛顿第一运动定律。

【例37】有两个鸡蛋,一个生的一个熟的,让它们在光滑的水平桌面上以同样的速度同时

开始转动则( )

A.生鸡蛋很快停止运动,熟鸡蛋转了一会儿才停止

B.熟鸡蛋很快停止运动,生鸡蛋转了一会儿才停止

C.两个鸡蛋都很快停止运动

D.两个鸡蛋都转了一会儿,才停止运动

解析:此题关键问题是通过求异的方法,找到声鸡蛋和熟鸡蛋的区别,声鸡蛋里装的是液体,

里面的液体与外面的蛋壳是分层的,运动起来不能同步,造成里、外层之间产生阻碍鸡蛋旋转的阻力,熟鸡蛋的蛋青、蛋黄凝固成固体,因此,运动起来是一个整体,内部没有阻力,故熟鸡蛋旋转起来很难停下来。所以本题选A。

【例38】使一小球以相同速度先后沿不同的水平面开始滚动:

(1)在泥土路面上,小球滚动一段距离;

(2)在水泥路面上,小球滚动较长的距离;

(3)在冰面上,小球滚动更长的距离.

根据以上叙述,你将得出什么样的推论?(写出一条即可)

推论: .

解析:本题类似于教材牛顿第一定律的探究性实验,着重考查由实验现象分析、归纳得出结

论的能力.

答案:

(一)小球不受阻力,将保持匀速直线运动状态。

(二)摩擦力越大,小球运动的距离越短(或摩擦力越小,小球运动的距离越长)。

(三)摩擦力大小和接触面的粗糙程度有关。

(四)一切物体在受外力(或只受平衡力)作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。

(五)力可以改变物体的运动状态。

这是一道开放性试题,符合要求的答案很多,只要有道理都行.本题要从力、运动及其相互关系去考虑.

【例39】在研究真空能否传声的时候,把闹钟放在玻璃钟罩内,用抽气机逐渐抽出罩内空

气,听到铃声逐渐减小,实验中无法达到绝对真空,但可以

通过铃声的变化趋势,推测出声音不能在真空中传播,这种

方法称为“理想化实验”.英国物理学家牛顿曾经研究过这

样一个问题:从高山上用不同的水平速度抛出物体,抛出速

度越大,落地点就离山脚越远,当速度越来越大时,物体将

如何运动呢?当时他无法使物体达到很大的速度,但他通过 科学的推测得出了一个重要的结论.

请你根据以上提示及牛顿当年所绘制的草图推测出这个结论: 。

现代科技领域中应用这个结论制成了 .伽利略等人利用相似推理方法对力和运动的关系进行了研究,牛顿在此基础上总结出了著名的 定律.

解析:本题从牛顿发现的从高山上用不同的水平速度抛出物体,抛出速度越大,落地点就离

山脚越远这个基本事实为依据,让学生结合草图,运用理想化实验的思想方法,进行合理推理,当物体的速度足够大时,将会怎样?并把它与现代科技联系起来,考查学生的科学想象能力

答案:当速度足够大时,物体就永远不会落到地面上,它将绕地球旋转;人造地球卫星或宇宙飞船;牛顿第一运动

理想化实验是物理学的重要研究方法之一,在物理学的发展史上具有划时代的意义.在初中阶段,采用理想化实验研究物理问题的如声音能否在真空中传播等.

【例40】如图所示的漫画十分形象的表示了这位汽车驾驶员在开

车时,因未使用安全带造成的严重后果。请你用学过的物

理知识解释为什么会发生这种情况?

解析:本题考查对惯性的理解和认识以及对图片的观察能力.

在刹车时,驾驶员下半身随座椅紧急制动,而上半身由于惯性,仍要保持原来的运动状态,因为他没有使用安全带,所以发生图中情况.

在学习物理的过程中,我们要把物理知识的学习与日常生活联系起来,利用所学知识观察、分析、解释生活中的现象.

【例41】关于力和运动,下列说法正确的是( )

A. 物体的速度越小,它受到的力越小

B. 物体的速度大小不变,它一定不受力的作用

C. 只要有力作用在物体上,它的运动状态一定发生改变

D. 若运动的物体不受任何力的作用,它必定做匀速直线运动

解析:根据牛顿第一定律,原来静止的物体不受力的作用,它将保持静止状态,原来运动的

物体不受力的作用,它将保持匀速直线运动状态,所以选项D正确。物体运动速度的大小与物体受力的大小无关,如:物体受合力为零时,它做匀速直线运动的速度也可能很大,所以选项A错误。物体的速度不变,可能是不受力的作用,也可能是受到了平衡力的作用,所以选项B

错误。有力作用在物体上,如果物体所受合力不为零,物

体的运动状态会发生改变;但物体所受合力为零,物体的运动状态就不会改变,所以选项C错误。关于力和运动的关系,应把握以下几点:(1)物体不受力,保持原来的运动状态不变;(2)物体受平衡力,即合力为零时,物体的运动状态不发生改变;

(3)物体受不平衡力,即合力不为零时,物体的运动状态将发生改变。

【例42】在一个光滑的水平面上,有一个重10N的物体以1m/s的速度匀速前进,如果要维

持这个物体的运动状态不变,则对物体需要施加的力是( )

A. 0N B. 10N C. 小于10N D. 大于10N

解析:首先注意水平面是光滑的,表示物体与斜面之间没有摩擦力,物体的运动状态是匀速

直线运动而且维持物体的运动状态不改变。物体受的合力为零,在竖直方向上受重力和支持力的作用,这是一对平衡力,在水平方向摩擦力为零,则不需要对物体施加力。即:力不是维持物体运动的原因。选项A正确。

本题考查牛顿第一定律的知识,也就是如果物体在某方向上不受外力作用或所受的合外力为零,则这个物体在这个方向上要保持静止或匀速直线运动状态。

【例43】跳伞运动员从沿水平方向匀速飞行的飞机中部的舱门竖直跳下后,在没有张开降

落伞之前,抬头看飞机时(不计空气阻力),他发现( )

A.飞机正在他的头顶正上方飞行 B.飞机正在他的前上方飞行

C.飞机正在他的后上方飞行 D.飞机正在他的右上方飞行

解析:跳伞运动员从飞机中部舱门跳出后,不计阻力而只受重力作用,他只在竖直方向受重

力,而在水平方向不受力;由于一切物体都具有惯性,运动员有沿水平方向的运动,而且运动的速度和飞机一样,这样,跳伞运动员的运动是既有沿竖直方向的加速运动,又有沿水平方向的匀速运动,故当他抬头看时,飞机一定在他头顶的正上方飞行。正确选项为A。

本题考查惯性的概念,若没有力改变物体的运动状态(在某个方向突然失去力的作用),物体总保持着原先的运动状态不变。如果物体开始时处于静止状态,不受外力时仍保持静止,如果物体开始时是运动状态,不管什么形式的运动,当它受到的外力消失,运动的物体在那个时刻,以原来的速度大小和方向做匀速直线运动。

【例44】在匀速上升的飞艇上掉下来一物体,站在地面上的人看物体掉出后的瞬间( )

A. 物体先静止后下落 B. 物体先上升后下落

C. 物体一直下落 D. 物体先下落后上升

解析:物体在未下落之前,由于和飞艇一起匀速上升,此时它的运动状态是沿竖直方向向上

做匀速运动。物体下落时,由于具有惯性,保持原来的运动状态不改变,故先向上运动。由于物体在竖直方向受向下的重力作用,所以物体向上的运动速度就要逐渐减小直至物体向上的速度减小为零时,物体就要下落,向下做加速运动。所以,物体在离开飞艇后整个的运动过程是:先上升做减速运动,达到最高点,物体改变运动方向,向下做加速运动。正确选项为B。

本题除了考查惯性的概念外,还考查了力是改变物体运动状态的原因。惯性是任何物体都具有的一种属性,在不受力的作用时它们总保持原先的运动状态不变,所以说力不是维持物体运动的原因。但力是改变物体运动状态的原因,物体受力后它的运动速度大小或方向会发生改变。

【例45】如图所示,小车在水平面上匀速行驶,光滑的桌面上放

着物体M和m,且M的质量小于m的质量。 当小车突然

停止时,M和m由于惯性而继续运动,则它们离开桌面前

( )

A. M和m一定相碰;

B. M和m之间的距离变大,一定不相碰;

C. M和m之间的距离不变,一定不相碰;

D. 由于条件不足,所以无法判断。

解析:由于桌面是光滑的,物体M和m与桌面无摩擦,当小车突然停止时,由于惯性,M和

m还要保持原来的匀速直线运动状态,因而继续向前运动;又因为M和m的速度大小和方向均相同,所以M和m要保持原来的距离,故M和m一定不相碰。正确选项为C。 解决本题的关键是桌面光滑,M和m不受摩擦力的作用,水平方向不受力,因而它们的运动状态不变,始终保持相对静止。若本题取消桌面光滑的条件就大不一样了。

【例46】如图所示,一质量为0.5Kg的圆环沿竖直杆匀速下降,圆环受到的滑动摩

擦力大小为 N,方向 。(g取9.8N/Kg)

解析:由圆环沿竖直杆匀速下滑的条件不难判断圆环处于平衡状态,所受合力为零。 再对圆环进行受力分析得到,它只受重力和摩擦力两个力,则它们必然大小相 等、方向相反,因此可通过重力求出摩擦力的大小和方向。题目中已知了圆环

的质量,可用重力公式G= mg算出重力的大小。

解答:f=G= mg=0.5Kg×9.8N/Kg= 4.9N。

滑动摩擦力的大小为4.9N,方向竖直向上。

解答这类问题,一般需运用二力平衡的条件。当物体做匀速直线运动时,物体所受摩擦力跟拉力(或重力)是一对平衡力,二力的大小相等、方向相反,故摩擦力的大小等于拉力(或重力)的大小。

【例47】在做“研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验时,所用的实验器材有:

A. 木块B. 长木版 C. 砝码I D. 砝码II E. 砝码III F. 棉布 G. 砂纸 H. 弹簧测力计 。

(1)为了研究摩擦力与压力的关系,列出选用的器材序号 ;

(2)为了研究摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,列出选用的器材序号 。 解析:本题中(1)、(2)两问均需测出木块与长木板间的摩擦力,因此都要选用A、B、H;

在研究摩擦力与压力的关系时,应控制其它变量一致而只改变压力的大小,因此选用

C、D、E;在研究摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,也应控制其它变量一致而只改变接触面的情况,因此选用F、G。

答案:(1)A、B、C、D、E、H (2)A、B、F、G、H

本题是一道考查演示实验的实验原理和方法的题目。在我们平时的学习中,不仅要注意观察老师做的演示实验,还要搞清它的原理,并且思考其中渗透的物理学研究方法。这样,不仅可以使我们熟练掌握了演示实验,也为今后解决探索性实验问题打下了坚实的基础。

【例48】如图所示,木块M上放着一个质量为m的砝码,细线的

另一端挂有三个质量同为m的砝码,此时木块M恰好在

桌面上匀速运动。这时若将M上的砝码m拿掉,同时把

挂着的砝码也摘掉一个,木块M的运动状态将( )

A.仍做匀速直线运动

B.M运动的速度变大,做加速运动

C.M运动的速度减慢,做减速运动

D. 无法判断

解析:M上的砝码m去掉后,M与桌面间的摩擦力将减小,而且摩

擦阻力减小值一定小于砝码的重力mg;而将挂着的砝码m

去掉后,绳子对M的拉力减小了mg,这样拉力减小的多而

摩擦力减小的少,所以木块M将做减速运动。

正确选项为C。本题考查了有关“滑动摩擦力与压力的关系”以及“力是改变物体运

动状态的原因”的知识。这些内容同学们都比较熟悉,但要注意把它们综合运用在一

起去解决一些在实际中出现的问题。

【例49】在粗糙的水平地面上叠放着物体A和B,A和B之间的接触面也是粗糙的,如图所

示,如果用力F拉B,而B仍保持静止,则此时( )

A. B和地面间的静摩擦力为F,B和A间的静摩擦力也是F

B. B和地面间的静摩擦力为F,B和A间的静摩擦力为零

C. B和地面间的静摩擦力为零,B和A间的静摩擦力也为零

D. B和地面间的静摩擦力为零,B和A间的静摩擦力为F

解析:因为A和B同为静止状态,若B和A之间有摩擦力,A物体不可能静止,故A不受B

的摩擦力,B也不受A的摩擦力,所以A、D是错误的;因为B受水平拉力为F,且B

静止,B又不受A的摩擦力,所以地面对B的摩擦力一定是F,所以C是错的。

正确选项为B。本题也可以运用“整体法”来分析。即:把A、B看作一个整体,在

水平方向受拉力F,而且处于静止的平衡状态,从而分析出B与地面的摩擦力为F,B

与A之间不受摩擦力作用。

【例50】一个载重的气球在空中受到1000N的浮力时可以匀速竖直上升,若在所载重物中

再加入10Kg的物体时,这气球可以匀速下降,设气球在上升和下降时受到的浮力和

空气摩擦阻力大小不变,g取10N/Kg。求:(1)气球受到的重力;(2)气球受到

的空气摩擦阻力。

解析:气球上升时受三个力作用,即:向上的浮力、向下的重力和阻力,因为气球是匀速上

升,这三个力是平衡力,可得一合力为零的方程;同理,气球匀速下降时也受三个力:

向下的重力、向上的浮力和阻力,这三个力也是平衡力,因此又可得一合力为零方程。

联立这两个方程便可解出题目中所求的两个物理量。

解答:上升时:G+f阻=F浮

G+f阻=1000N (1)

下降时:G+mg=F浮+f阻

G+10×10=1000N+f阻 (2)

解方程(1)、(2)可以得出:G=950N,f阻=50N

答:(1)气球受到的重力为950N。(2)气球受到的空气摩擦阻力为50N。

本题是一道受力分析、力的平衡的综合题,解这类题的基本步骤是:(1)分清题目

涉及哪几个状态,画出草图;(2)对每个状态进行受力分析,并用力的示意图表示

在图上;(3)列出力的平衡方程;(4)解方程。

【例51】用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动,当绳子突然断裂,那么小球

将( )

A. 保持原来的圆周运动状态

B. 保持绳断时的速度作匀速直线运动

C. 小球运动速度减小,但保持直线

D. 以上三种都有可能

解析:原来小球受绳拉力作用在作圆周运动,当绳子突然断裂,小球在光滑水平方向上就没

有再受到力了,因此小球将保持绳断时刻的速度大小和方向而运动。选项B正确。

本题考查我们关于牛顿第一定律的知识,也就是如果物体在某方向上不受外力作用或

所受的合外力为零,则这个物体在这个方向上要保持静止或匀速直线运动状态。在判

断到底是静止还是匀速直线运动时,就要取决于外力消失那一时刻物体的状态了,若

物体运动,就以那一时刻速度的大小和方向做匀速直线运动。

【例52】行走的人被石块绊一下会向前跌倒,下述分析中正确的是( )

A.人的上半身有惯性,下半身没有惯性

B.由于石块作用而改变了人的运动

C.人由于惯性保持向前,石块作用脚时,使脚运动变慢

D.以上说法都正确。

解析:人以一定速度前进,当脚绊到石块时,脚受力改变运动状态,突然停止。由于人具有

惯性,他要保持原来的运动状态。这样,人的上身继续向前运动,致使向前跌倒。正确选项为C。

我们在解答有关惯性现象的问题时可以按照以下步骤进行:① 确定物体原来的运动状态;② 找出物体或物体的哪部分在突发过程中受到外力作用,改变了原来的运动状态;③ 找出物体或物体的哪部分在突发过程中不受外力作用,由于惯性而保持原来的运动状态。

【例53】水平桌面上,物体在水平力F作用下向右运动,当它离开桌面时,假如所受的一

切外力同时消失,那么它将( )

A.沿竖直方向下落 B.沿水平方向向右作匀速直线运动

C.作曲线运动 D.无法确定运动情况

解析:根据牛顿第一定律,一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态

或静止状态.原来静止的物体将保持静止状态;原来运动的物体将保持匀速直线运动状态. 由题意可知,物体离开桌面时已处于运动状态,那么当一切外力同时消失时,物体将维持离开桌面时的运动状态,继续向右作匀速直线运动.选B

【例54】如图所示,木块放在表面光滑的小车上并随小车一起沿桌面向左做匀速直线运

动.当小车遇障碍物而突然停止运动时,车上的木块将( )

A.立即停下来

B.立即向前倒下

C.立即向后倒下

D.仍继续向左作匀速直线运动

解析:(1)注意“光滑”两字.

(2)原来运动的物体在没有受到外力作用

的时候将保持匀速直线运动状态.

木块原来随小车一起向左运动,当小车突然停止时,木块在水平方向上没有受到外力的作用,根据牛顿第一定律,木块将继续向左作运速直线运动.选D

若本题中“光滑”两字去掉,结果将怎样?答案:向前倒下

【例55】下列现象中不能用惯性知识解释的是( )

A.跳远运动员的助跑速度越大,跳远成绩往往越好

B.用力将物体抛出去,物体最终要落到地面上

C.子弹离开枪口后仍然能继续高速向前飞行

D.古代打仗时,使用绊马索能将敌方飞奔的马绊倒

解析:物体保持运动状态不变的性质叫做惯性.所有物体都有惯性.对于题述的这些现象能

否用惯性知识加以解释,关键在于物体是否体现出由于惯性而保持原有的运动状态这一特点.A、C、D选项中所举的现象均是由于物体的惯性所致,而B选项中的物体之所以要落回到地面上,是因为抛出去的物体受到重力作用,不是惯性的缘故.选B

【例56】一杯水放在列车内的水平桌面上,如果水面突然发生了如图所示的变化,则图中

列车的运动状态可能发生的变化是 ( )

①列车突然向右启动

②列车突然向左启动

③列车向右运动时突然刹车

④列车向左运动时突然刹车

A.①或② B.①或③ C.②或③ D.②或④

解析:任何物体在任何情况下都具有惯性,即无论物体是静止还是运动,无论物体怎样运动,

无论物体是气态、液态还是固态,都具有惯性.当列车突然向右启动或向左运动时突然刹车时,杯中的水由于惯性保持静止或保持向左运动的性质,而向左倾倒运动,故①和④不可能形成图示的状态;当列车突然向左启动或向右运动时突然刹车,则杯中的水要保持原状态不变,而必须向右倾倒运动,形成如图所示达到状态.故C是正确的.选C

解释有关惯性现象时,首先要认清研究对象的原有状态,惯性是保持物体原状态不变的性质,这一点尤为重要.

【例57】如图所示,水平桌面上放置一个气泡水平仪,当水平仪突然向右运动时,水平仪

内的气泡相对水平仪将( )

A.向前方移动

B.向后方移动

C.可能向前运动,也可能向后运动

D.静止不动

解析:本题涉及两个知识点:第一,一切物体都具有惯性;第二,质量是惯性大小的惟一量

度.由于气泡的质量与水平仪的水相比十分微小,因而其惯性极小,所以当水平仪突然向右运动时,体现惯性的主要是水平仪内的液体.将水平仪向右移动,由于惯性,液体要保持原来的静止状态,因此液体相对滞后,而同时把质量极小的气泡挤向前方,所以会看到气泡向前方移动.选D

【例58】甲、乙两队进行拔河比赛,甲队拉绳的力为F1,乙队拉绳的力为F2,比赛结果是

甲队取胜,若忽略绳的质量,甲、乙两队拉力大小相比,有( )

A.F1>F2 B.F1<F2 C.F1=F2 D.无法确定

解析:我们知道力是改变物体运动状态的原因,一个物体的运动状态如何取决于它所受的作

用力的合力。如果这个物体受到的是平衡力,它的运动状态将不改变,如果受到的力是非平衡力它的运动状态将发生改变。我们选乙队为研究对象进行受力分析,乙队受重力,支持力,甲队对乙队向前的拉力和地面对乙队向后的摩擦力。甲拉不动乙,则是甲对乙的拉力与地面对乙队的摩擦力相互平衡,此时乙队所受合力为零处于平衡状态,当甲队对乙队向前的拉力大于地面对乙队的摩擦力时,乙队将由静止变为加速前进被甲队拉过去,甲队取胜。不论甲队取胜还是甲、乙两队静止时,甲队对乙队的拉力F1和乙队对甲队的拉力F2总是一对相互作用力,大小总是相等的。正确答案应选C。

【例59】物体在水平拉力F作用下,沿光滑水平面运动,当力F逐渐减小时,物体的速度

将( )

A.大小不变 B.越来越慢 C.越来越快 D.无法判定

解析:一般分析一下物体A的受力:重力、桌面对它的支持力、水平拉力。显然,物体受到

非平衡力的作用,则它的运动状态会发生改变而作加速直线运动。若力F减小,但因F的方向仍与物体A运动的方向相同,因此物体仍做加速运动,只是单位时间内速度的增加量没有原来那么大而已。并不因为力F的减小,物体的运动速度减慢。

故正确

答案选C。

【例60】如图3所示,物体m重5N,物体M

别为 ( )

A. 3N、8N B. 5N、C. 8N、3N D. 13N解析:物体M静止在水平地面上

,

弹簧秤位置固定

,不至于被拉走

.

就等于物体m

对弹簧秤的拉力,

由于弹簧秤本身重忽略不计

,

了绳子竖直向上的拉力5牛.物体M受到的重力与绳子拉力的合力大小为3牛.方向竖直向下.因此,水平地面对物体M竖直向上的支持力即为3牛,方向竖直向上.

即应选B.

【例61】如图所示,把一木块放在底板光滑的小车上,并随着小车一起 沿水平面做匀速直线运动,当小车遇到障碍物而突然停止时,

车上的木块将( )

A.立即停止 B.立即向前例下

C.立即向后倒下 D.继续匀速直线运动

解析:错解易选择B。因为在学习“惯性”内容时,教师演示了上述的实验,当时的现象就

是向前倒,由于对实验的直观印象很深刻,看到这类题目,很自然地去回忆当时的情景,而忽视了“光滑车面”这一理想化的条件。

正确答案:小车将继续向前做匀速直线运动,选D。

【例62】在无风的天气里,从水平匀速向右飞行的飞机上先后落下三包货物,若不计空气

阻力,在地面上的人看到这三包货物下落的过程中,在空气中排列的情况是图中的

( )

D A B C

解析:错解易选择A,平时扔东西时就感觉到是这样的位置关系。

正确答案:选择B,因为飞机在做匀速直线运动,从其上扔下的货物由于惯性也要保持原来的匀速直线运动状态,与飞机一起向右运动,由于不考虑空气阻力,所以地面上的人看到货物就在飞机的正下方,同理第二个货物落下来时,地面上的人也会看到在飞机的正下方,在第一个货物上方,故空气中货物的排列情况是B。

可见,在做这样习题时,我们一定要克服定势思维,多运用分析的方法,将问题分解,看其中应用了哪些物理规律或原理,然后再进行选择,而不是仅凭相当然,凭所谓的经验,而要具体问题具体分析。

【例63】下列说法正确的是( )

A.静止的物体,如果受到推力的作用,它的运动状态一定发生改变

B.两个力大小相等、方向相反且作用在一条直线上,这两个力可能是平衡力

C.如果作用在物体上的两个力的三要素都相同,这两个力可能是平衡力

D.做匀速直线运动的物体只受一对平衡力的作用,如果突然失去一个力,则该物体可能不再做直线运动

解析:很明显,该题的四个选择项间没有必然地联系,所以我们要尽可能地逐项分析。对于

A来说,只受到推力作用,并不一定使物体的运动状态发生改变,因为它受到的合力可能为零;对于B来说,只说明了二力平衡的三个条件,作用在一个物体上的条件没说,但它是以“可能”的语气,故它是正确的;对于C来说,力的三要素中的方向如果相同,与平衡力要求的方向相反是矛盾的,故它也不对;对于D来说,撤去平衡力中的一个,如果这对平衡力与物体的运动方向不一致,那么撤力后,物体的运动方向将会改变,作曲线运动,故D的说法存在可能性。所以该题应选B、D。

【例64】下列说法中,正确的是 ( )

A.运动的物体没有惯性,当它由运动变为静止的过程中才有惯性

B.汽车在水平公路上做匀速直线运动,站在车上的人在水平方向上一定受到一对平衡力的作用

C.做匀速直线运动的物体,不可能只受一个力的作用

D.运动的物体所受的合力一定不为零

解析:这也是一道涉及力和运动关系的选择题,它们之间也没有什么必然的联系。对于A

来说,惯性是物体本身的一种属性,与物体是否运动无关,运动的物体有运动的惯性睥物体有静止的惯性,所以A不对;对于B来说,人与汽车一起做匀速直线运动,人受到的力应该是平衡力,如果人在水平方向上受力也是平衡的,至少有两个,而人只与地面接触,只可能受到地面对它的摩擦力,由于找不到另外一个物体再对它施加力的作用,故人在水平方向上应该不受力,B不对;对于C来说,只要物体做匀速直线运动,它一定受平衡力作用,平衡力至少是两个,故C的说法是正确的;对于D来说,如果物体做匀速直线运动,则它受到的合力一定为零,所以D也不对,该题选C。

【例65】光滑水平面上的物体,在水平方向上只受一对平衡力的作用,则该物体( )

A.可能在水平面上向任意方向做匀速直线运动

B.只能以一定的速度做匀速直线运动

C.只能沿一个力的方向做匀速直线运动

D.不是静止,就是沿力的方向做匀速直线运动

解析:由于物体在水平方向只受一对平衡力的作用,并且它被放在光滑水平桌面上,所以它

在竖直方向受到的重力与压力也是一对平衡力,这样物体受到的力都是平衡的,所以它的运动状态会保持不变,但由于物体原来是怎样运动的,没有说明,故为不同的说法带来了变数。

对于A来说,它没限制运动方向,且以“可能”的语气,只要有一个实例满足它,这句话就成立,所以A正确;对于B来说,强调“一定的速度”,但原来的速度并没有限制,如果物体原来的速度是1m/s,则物体就以1m/s的速度做匀速直线运动,如果原来的速度是2m/s,物体就以2m/s的速度做匀速直线运动,故B不对;C和D都强调“沿力的方向”,只要物体受到的力是平衡的,物体的运动方向只与起始方向有关,而与力的方向无关,故D也是不对的。

可见,凡是“一定怎样”的说法,我们如果能找出一个相反的例子,它就是不正确的;凡是“可能怎样”的,只要能找到一个存在的例子,它就是正确的。

【例66】如图1所示,物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上。

当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑。此时

物体A所受摩擦力的大小( )

A.减小为原来的1/2 B.和原来一样

C.增大为原来的2倍 D.无法判断

解析:当物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上时,物体A

在竖直方向受到重力和

墙壁对它的摩擦力,如图所示,A在这两个力的作用下处于静止状态, 故这两个力是平衡力,它们大小相等,即摩擦力=重力;当水平力减小

为F/2时,由于物体A沿竖直墙壁匀速下滑,此时A做的是匀速直线 运动,它在竖直方向上受到的力仍是平衡力,大小相等,即摩擦力=重

力。所以前后两种情况下墙壁对A的摩擦力都等于A的重力,故应选B。

【例67】(多选题)下列说法正确的是( )

A.甲物体对乙物体施加力的同时,甲物体也一定受到了力的作用

B.相互平衡的两个力,这两个力的三要素可能相同

C.做匀速直线运动的汽车受到的合力一定为零

D.一个物体受到力的作用,它的运动状态一定改变

解析:A中说明力的作用是相互的;B中平衡力的方向是相反的,而三要素相同时,它方向

却是一致的,故不对;C中汽车处于平衡状态,所以它受到的力是平衡力,故合力为零;D中只说明受到了力,没明确是什么力,如果受到的是平衡力,它的运动状态也是不会改变的,故A、C是正确的。

【例68】放在水平桌面上的木块,受到一水平向右的拉力F作用仍保持静止,如图所示,

下列说法中正确的是( )

A.水平拉力F与木块所受到的重力是一对平衡力

B.木块所受到的摩擦力的方向水平向右

C.水平拉力F减小,木块所受到的摩擦力随着减小

D.撤去拉力F,木块向左运动

解析:因木块仍处于静止状态,所以木块受到的力应是平衡力。题中

只标有一个拉力F,其实还有一个向后的摩擦力,拉力和摩擦力的大小应该相等,方向应该相反;拉力减小时,摩擦力也应减小,拉力增大时,摩擦力也应增大;只有当摩擦力增大到一定程度不能再增大时,拉力才会大于摩擦力,静止状态才被打破,主时二力就不再平衡了。所以只要物体是静止的,拉力与摩擦力的大小总是相等的,故应选C。。

由以上几个例子可以看出,我们在判断物体所受力是否是平衡力时,关键要看它的运动状态,当物体处于静止或匀速直线运动时,它受到的力就一定是平衡力,其合力为零,不要受其它因素的干扰。

【例69】用水平力推放在水平地面上的箱子,但未推动,下列

关于力的说法中,正确的是( )

A.推力小于箱子与地面间的摩擦力

B.推力等于箱子与地面间的摩擦力 C.箱子的质量大于推力

D.箱子的重力大于推力

解析:由于箱子受到四个力的作用,向下的重力、向上的支持力、推力和摩擦力,如图所示;

因为箱子没动,仍处于静止状态,所以箱子受到的力是平衡的,即水平方向的推力应等于其摩擦力;竖直方向的重力应等于支持力;故选B。

【例70】如图2所示,物体A重30N,用F等于50N的力垂

直压在墙上静止不动,则物体A所受的摩擦力是 ________N;物体B重30N,受到F等于20N的水

平推力静止不动,则物体B所受的摩擦力是

___________N。 解析:由于物体A、B都静止,所以它们受到的力仍是平衡

的,与物体A的摩擦力相平衡的应是它的重力,重力的方向向下,大小是30N,所以墙面对A的摩擦力方向向上,它的大小也应是30N;与物体B受到的摩擦力相平衡的应是水平推力,推力的方向水平向右,大小为20N,则B所受的摩擦力方向向左,大小也为20N。

【例71】如图所示,物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上。

当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑。此 时物体A所受摩擦力的大小( )

A.减小为原来的1/2 B.和原来一样

C.增大为原来的2倍 D.无法判断

解析:由上题可知,当物体A静止时,它受到的力是平衡力,重力与摩擦

力的大小相等;当水平力减小为F/2时,物体A做的是匀速直线运动,则它受到的仍是平衡力,摩擦力与重力仍相等,故摩擦力不变,和原来的一样,我们选B。

【例72】如图4所示,静止在水平路面上的小车,其支架的杆子

上固定一铁球,关于杆子给铁球的力的方向,下列说法

正确的是( )

A.沿杆子 B.垂直于杆子

C.竖直向上 D.沿杆子与竖直方向之间的某一方向

解析:由于铁球处于静止状态,所以它所受到的力是平衡力。又因为铁球在竖直方向上受到

一个竖直向下的重力,故它还要受到一个竖直向上的作用力与它相平衡,这正是杆子给它有力的方向,故该题应选C。

【例73】如图1所示,物体M随水平传送带一起做匀速直线运动。不考虑空气阻力,则此

过程中物体M ( ) A.只受到重力和支持力的作用 M B.受到水平向前的摩擦力作用

C.受到向前的惯性力作用 图1 图2 D.受到水平向后的摩擦力作用

解析:题中是研究物体M的受力情况,我们可以把M隔离出来。因为它处于匀速直线运动状

态,所以它受的力应是平衡力,在竖直方向受到重力G和传送带对它支持力F的作用;在水平方向上应该不受力,如图2所示。如果有人认为在水平方向会受到摩擦力的作用,那肯定不是一个力的作用,而是一对平衡力,因为物体M只与传送带接触,传带不可能既给它一个向前的力又给它一个向后的力,所以M在水平方向上是不受力的,故选A。

【例74】物体A重5N,物体B重10N,现用一光滑木棒对A施加一水平推动力F=100N,将

A、B压在竖直墙壁上静止,如图1所示,则B的左表面所受的静摩擦力大小和方向为( )

A.5N,竖直向上 墙壁对BB.5N,竖直向下 对A的摩擦C.10N,竖直向上

力fA=5N 图1

D.10N,竖直向下 A对B的摩擦B=5N 解析:题中物体A、B叠加在一 力fB=5N =10N 起,受到一个水平向右的压力作用。欲

甲 判断物体B的左表面所受的静摩擦力的

图2 大小,我们可以把物体A、B

先隔离出来,

看它们的的受力情况如何。

已知两物体处于静止状态,则A受到5N的重力和物体B对它向上的摩擦力的作用,大小也是5N,A在这两个力的作用下处于静止状态,如图2甲所示;B受到重力、A对它向下的摩擦力、墙壁对它向上摩擦力的作用,因B对A的摩擦力是向上的,故A对B的摩擦力方向是向下的,大小都是5N, B在这些力的作用下处于静止状态,如图2乙所示。所以物体B的左表面受到大小为5N的摩擦力,其方向向下,右表面受到大小为15N的摩擦力,其方向向上,故应选B。

【例75】如图所示,M、N为两块完全相同的夹板,当左右两边用力F1=F2=200N

时,夹在两夹板间质量为5kg的木块正好匀速下滑,试求木块所受各力的大小与方向。

解析:木块A共受5个力的作用,水平方向受到两边木板对A的压力大小

都是200N,其中木板M对它的力向右,木板N对它的力向左;在竖

直方向上,木板M、N对A的摩擦力大小都是25N,方向都竖直向上,

物体A的重力为50N,方向竖直向下。

【例76】在广场上游玩时,小明将一充有氢气的气球系于一辆玩具小汽车上,并将玩具小

汽车放置在光滑的水平地面上。无风时细绳处于竖直方向,如图1所示。当一阵风沿水平方向吹向气球时,以下说法正确的是( )

A.小汽车可能被拉离地面 B.氢气球仍处于静止状态

C.小汽车一定沿地面滑动 D.小汽车仍处于静止状态

解析:我们将气球与小汽车看成一个整体,由于原来处于静止状态,可知这个整体受到的力

是平衡力;当水平方向的风吹它时,相当于对这个整体施加了一个水平方向的力,又由于水平地面是光滑的,没有摩擦力,故小汽车一定沿地面滑动。选C。

【例77】如图所示:在体育中考时,由于很多同学的体重不能达标,所以在测体重时,就

分别采取推、拉、提、压等不当的手段来改变体重计的示数。这其中会使体重计的示数变大的是( )

解析:我们把人和体重计看作一个整体,C、D中都没有外界因素的干扰,故示数不会变化;

B中人拉吊环时,吊环对人有向上的拉力,所以体重计示数会减小;A中的人推墙时,人对墙有个力,但墙对人也有向下的作用力,故体重计示数会增大。所以应选A。

【例78】如图所示,放在光滑水平面上的小车上固定一块磁铁,

人用木杆吊着一块磁铁,始终保持两块磁铁之间有一定

的间隙且不变。试分析小车的受力情况。

解析:表面上看,小车受到前面磁铁对它向前的作用力,但细分

析起来,为了不让磁铁接触,人需要对前面的磁铁施加一

个向前的力,由于力的作用是相互的,故磁铁也会对人产生一个向后的作用力,你看,人在车上,将人与车看成一个整体,则磁铁既对这个整体有向前的叫引力,也对这个整体有向后的作用力,二者还相等,所以这个整体不受的作用,即小车在水平方向上不受力的作用。

如果一开始就将小车、人、磁体看成一个整体也可以,这样右边的磁铁可以看作是小车的一部分;小车在竖直方向上受重力和支持力;在水平方向上除“小车系统”外找

不到其他的施力物体(光滑水平面不会产生摩擦力),因此该整体在水平方向上不受力的作用。

可见,用“整体法”判断物体受力情况时,一定要先将题中零散的物体看成一个整体,

确定整体的受力情况,然后再根据题意判断物体的运动或其中某个物体的受力情况。

【例79】如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小

与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。由图像可知t=1s时物体处于 __________状态;.t=5s时,物体受到的摩擦力为 N。

甲 乙

解析:甲是情景图,乙是物体的受力与时间、运动与时间的关系图像,由这些图像可知,刚

开始,物体在1N力的作用下其速度为零,物体静止,没推动;后来力增加到3N,物体的速度迅速增加到4m/s,这是一个加速运动过程;再后来力变为2N时,物体速度保持4m/s不变,成为匀速直线运动。故在t=1s时,物体处于静止状态;t=5s时,物体受到的力是平衡力,推力F等于摩擦力,大小为2N。

【例80】如图甲所示,物体A始终只受同一直线上的两个力F1、F2的作用,Fl、F2的大小随

时间的变化如图4乙所示,则下列分析正确的是 ( )

A.在t1时间内,物体所受的合力先变大后变小,合力的方向始终与F2相同

B.在t1时间内,物体所受的合力先变小后变大,合力的方向始终与F2相同

C.在t1时间内,物体 所受的合力先变大后变小,合力的方向始终与F2相反

D.在t1时间内,物体所受的合力先变小后变大,合力的方向始终与F2相反

F1 F2 F0 F0

1

1

甲 乙

解析:由图4乙可知,F1的大小始终是不变的,F1=F0;可F2的大小是变化的,刚开始等于

F0,后来逐渐减小,然后又逐渐增大,所以它们的合力刚开始是零,后来逐渐增大,然后又逐渐减小;由于F2始终比F1小,故合力的方向始终与F1的方向是一致的,与F2的方向相反,故选C。

【例81】吊在天花板上的电风扇,静止不动时固定吊杆对它的拉力是F1,电风扇匀速转动

后固定吊杆对它的拉力是F2,在这两种情况下F1、F2的关系是__________。

A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法判断

解析:力的作用是相互的。风扇向下排空气时风扇受到空气向上的作用力。所以静止不动时

吊杆的拉力大于匀速转动时吊杆对电风扇的拉力。选C。

【例82】如果你在直线行驶的火车(汽车或轮船)里做一小实

验,如图所示,让手中的物块自由下落,那么物块

将会落在( )

A.A处 B.B处

C.C处 D.以上三种情况均有可能

解析:直线运动的车辆可能有三种运动状态:匀速、加速、减速。如车辆匀速行驶,物块由

于惯性将落在A处;如车辆减速行驶,物块由于惯性将落在B处;如车辆加速行驶,物块由于惯性将落在 C处,所以三种情况都有可能。正确答案为D项。

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