9.3力與運動的關系（備課作業）1．（2023?南京模擬）中考復習時，小宇對于下面現象的知識分析正確的是（）A．向前踢的足球在草坪上會滾一段時間，說明了物體運動需要力來維持 B．小磁針在磁鐵的作用下保持靜止，說明了小磁針所受到繩的拉力和磁鐵的吸引力二力平衡 C．冰壺運動員擲出去的冰壺能繼續向前運動，是由于冰壺受到慣性作用 D．小球在A點靜止釋放，忽略空氣阻力，小球在B點時若外力全部消失，小球會保持靜止【解答】解：A．向前踢的足球在草坪上會滾一段時間，說明力可以改變物體的運動狀態，故A錯誤；B．小磁針受到的磁鐵吸引力等于小磁針的重力和細線拉力之和，小磁針所受到繩的拉力和磁鐵的吸引力大小不同，不是一對平衡力，故B錯誤；C．冰壺運動員擲出去的冰壺能繼續向前運動，是由于冰壺具有慣性要保持原來的運動狀態，慣性是一種性質，不是力，不能說受到慣性的作用，故C錯誤；D．當小球到達B點時，速度為0，此時小球所受各力突然全部消失，根據牛頓第一定律，物體將保持這一狀態，所以小球將處于靜止狀態，故D正確。故選：D。2．（2022春?鹽城月考）如圖所示為擲出的實心球的運動軌跡，下列分析正確的是（）A．實心球上升到最高點時受平衡力的作用 B．實心球下降時速度增大，說明力是維持物體運動的原因 C．球上升到最高點如果所受的力全部消失，它將做勻速直線運動 D．實心球離開手后還能繼續向上運動是由于受到慣性的作用【解答】解：A、實心球上升到最高點時受到豎直向下的重力的作用和向后的阻力的作用，二力的方向不是相反的，受到非平衡力，故A錯誤；B、實心球擲出后能繼續向上運動是因為它具有慣性，不能說明力是維持物體運動的原因，故B錯誤；C、球上升到最高點，如果所受的力全部消失，由于球是運動的，則其運動狀態不變，將做勻速直線運動，故C正確；D、實心球離開手后還能繼續向上運動，是由于實心球具有慣性，慣性是物體的一種性質，不能說受到慣性的作用，故D錯誤。故選：C。3．（2022春?大豐區校級月考）下列關于力與運動的關系說法中，正確的是（）A．不受力作用的物體一定處于靜止狀態 B．正在轉彎的汽車，受到的一定不是平衡力 C．用力拉車車才會運動，說明要維持物體的運動必須有力作用 D．用水平力推水平面上的桌子，沒推動是因為推力小于地面對桌子的摩擦力【解答】解：A．由牛頓第一定律可知，運動的物體不受力時，會保持勻速直線運動狀態，故A錯誤；B．正在轉彎的汽車，其運動方向發生了變化，受到的一定不是平衡力，故B正確；C．用力拉車車會運動，不拉車會停下來，說明力是改變物體運動狀態的原因，故C錯誤；D．用水平力推水平面上的桌子，沒推動，桌子處于靜止狀態，受力平衡，所以推力等于地面對桌子的摩擦力，故D錯誤。故選：B。4．（2022?徐州模擬）如圖所示，四旋翼無人機下方用細繩懸掛一個重物，若無人機在空中懸停，細繩突然斷裂的同時，無人機將（）A．靜止在空中 B．立即豎直向下運動 C．立即豎直向上運動 D．靜止停留一段時間，然后豎直向上運動【解答】解：無人機在空中懸停，處于靜止狀態，向上的升力與總重力平衡。細繩突然斷裂，無人機受到的升力大于重力，則無人機受到的合力不為0，方向為豎直向上，力可以改變物體的運動狀態，無人機將立即豎直向上運動，故C正確，ABD錯誤。故選：C。5．（2022春?海陵區校級期末）某次演練中，直升機懸停于高空，一傘兵（含傘）跳傘后豎直降落，其速度與時間的關系如圖所示。下列判斷正確的是（）A．在0～t1內，傘兵受到阻力保持不變 B．在t1～t2內，傘兵受到的重力和其所受的空氣阻力相互平衡 C．在t2～t3內，傘兵受到的阻力保持不變 D．在t3～t4時間內，傘兵打開了降落傘，其所受阻力比t1～t2時間內的大【解答】解：AC、由圖象可知，在0～t1內，速度在增大，則傘兵受到的重力大于阻力；在t2～t3內，速度在減小，則傘兵受到的重力小于阻力；重力不變，在0～t1內和t2～t3內阻力是變化的，故AC錯誤；B、從t1～t2，速度不變，傘兵受到的重力和其所受的空氣阻力相互平衡重力等于阻力，重力不變，阻力不變，故B正確；D、在t3～t4時間內，速度不變，重力等于阻力，傘兵打開了降落傘，t1～t2時間內，速度不變，重力等于阻力，在t3～t4時間內所受阻力和t1～t2時間內的阻力相等，故D錯誤。故選：B。6．（2022春?姜堰區月考）懸停在空中的直升機，高速轉動的扇葉將空氣向下吹，因而獲得一個向上（選填“上”或“下”）的升力，與這個升力平衡的力是直升機重力；火箭升空時，有個力推動火箭向上加速運動，這個力的施力物體是噴出的氣體（選填“空氣”或“噴出的氣體”）；發射的衛星在繞地球做勻速圓周運動時，衛星受非平衡力（選填“不受力”、“受平衡力”或“受非平衡力”）。【解答】解：懸停在空中的直升機，高速轉動的扇葉將空氣下吹，空氣對扇葉一個反作用力，因而獲得一個向上的升力，與這個升力平衡的力是直升機的重力，二者大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在同一個物體上；由于物體間力的作用是相互的，火箭升空時，向下噴出氣體，從而獲得一個反作用力。因此，推動火箭向上加速運動的力的施力物體是噴出的氣體；在繞地球做勻速圓周運動時，運動方向在改變，說明衛星運動狀態在變化，是受到了非平衡力。故答案為：上；直升機重力；噴出的氣體；受非平衡力。7．（2022春?江都區月考）光滑的水平面上有一靜止的物體，當此物體持續受到一個水平向右的力的作用時，物體的速度將增大（填“增大”“減小”“不變”下同），當撤去此力后，物體的速度將不變（空氣的阻力不計）。【解答】解：因為光滑水平面沒有摩擦力，所以，當此物體持續受到一個沿水平向右的力的作用時，物體的速度將增大；根據牛頓第一定律知：當撤去此力后，空氣阻力不計，物體將繼續保持原來的運動狀態，所以速度將不變。故答案為：增大；不變。8．（2022春?惠山區期末）大量研究表明：當接觸面的粗糙程度一定時，物體所受的滑動摩擦力與物體對接觸面的壓力成正比。如圖甲所示，用壓力F將一質量為0.3kg的物體壓在豎直墻壁上，壓力F隨時間的變化圖像如圖乙所示，物體的運動速度v隨時間的變化圖像如圖丙所示。由圖象可知當t＝1s時，物體處于靜止狀態，物體所受到的摩擦力為3N，t＝5s時，物體受到的摩擦力為3N。【解答】解：根據圖丙可知，當t＝1s時物體的運動速度為0，處于靜止狀態；此時受到的豎直向上的摩擦力與重力是一對平衡力，所以摩擦力為f＝G＝mg＝0.3kg×10N/kg＝3N；t＝5s時，由圖丙可知，物體做勻速直線運動，受到的豎直向上的摩擦力與重力是一對平衡力，所以摩擦力為f'＝G＝3N。故答案為：靜止；3；3。9．（2021春?南通期中）如圖甲所示，用彈簧測力計測量水平桌面上鉤碼所受的重力。彈簧測力計從圖示位置開始豎直向上緩慢提升，其示數F與其上升的高度h之間的關系如圖乙所示，試解答：（1）鉤碼所受的重力為4.5N。（2）當h＝4cm時，彈簧測力計示數是3.0N，此時桌面對鉤碼的支持力是1.5N。（3）若鉤碼上升了16cm，則手拉彈簧測力計上升的高度是22cm。【解答】解：（1）鉤碼離開桌面后測力計的示數不再變化，此時示數即為鉤碼所受重力大小，故鉤碼所受的重力為4.5N；（2）彈簧的伸長量與拉力成正比、由圖像知：當h＝6cm時，彈簧測力計的示數為4.5N，則＝0.75N/cm，表示每伸長1cm所需拉力為0.75N。則當h＝4cm時，彈簧測力計的示數是0.75N/cm×4cm＝3N。此時測力計受重力、拉力、支持力的作用，支持力等于重力減去拉力即4.5N﹣3.0N＝1.5N；（3）由圖象知，手拉彈簧測力計上升的高度是16cm，鉤碼移動的距離s＝16cm﹣6cm＝10cm，所以當鉤碼上升了16cm時，手拉彈簧測力計上升的高度是16cm+6cm＝22cm。故答案為：（1）4.5；（2）3.0；1.5；（3）22。10．（2022春?濱海縣期中）如圖甲所示是小云“探究影響滑動摩擦力大小因素”的實驗，開始實驗時她控制不好力度，拉力F隨時間t變化的圖像如圖乙所示，木塊速度v隨時間t變化的圖像如圖丙所示，則0～2s內拉力F大于摩擦力f（選填“大于”、“小于”或“等于”）；2～6s內木塊受到的摩擦力為3N；第7s時木塊受到的摩擦力為3N。【解答】解：由v﹣t圖像可知，物體在2～6s時做勻速直線運動，拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等，故滑動摩擦力為f＝F＝3N；0～2s內物體做加速運動，此時的拉力要大于滑動摩擦力f；第7s時物體做減速運動，因滑動摩擦力只與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關，壓力的大小和接觸面粗糙程度不變，滑動摩擦力不變，受到的滑動摩擦力為3N。故答案為：大于；3；3。11．（2020春?江陰市校級期中）立定跳高可分解為下蹲、蹬伸和騰空三個過程。圖為某運動員下蹲后在蹬伸過程中所受地面支持力F隨時間t變化的關系。據圖可知，該運動員受到的重力為400N，他在t4之后（填“t1”、“t2”、“t3”、“t4”或“t4之后”）時刻達到最高點。【解答】解：（1）運動員下蹲后、蹬伸前處于靜止狀態（圖中0﹣t1這段時間），其受力平衡，重力和支持力平衡，二力的大小相等，則由圖象可知運動員的重力：G＝F＝400N；（2）運動員受到地面的支持力F方向向上，運動員的重力G方向向下；由圖象可知：t1﹣t2內，F＞G，運動員所受合力向上，運動員向上加速運動，其速度增大。t2﹣t3內，F＞G，運動員所受合力向上，運動員繼續向上加速運動，其速度增大。t3﹣t4內，F＜G，運動員受到合力向下，由于慣性運動員還是會繼續向上運動但是向上的速度會減小；所以運動員在t4之后會到達最高點。答案為：400；t4之后。12．（2022春?銅山區月考）如圖所示，同一木塊在同一粗糙水平面上，先后以不同的速度被勻速拉動。甲圖中速度為v1，乙圖中速度為v2，丙圖中木塊上疊放一重物，共同速度為v3，且v1＜v2＜v3，勻速拉動該木塊所需的水平拉力分別為F甲、F乙和F丙。下列關系正確的是（）A．F甲＜F乙＜F丙 B．F甲＝F乙＝F丙 C．F甲＝F乙＜F丙 D．F甲＜F乙＝F丙【解答】解：滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關，與速度大小無關；由題意和圖示可知，甲、乙、丙三圖中接觸面的粗糙程度相同，甲、乙對水平面的壓力相同，丙對水平面的壓力較大（木塊上疊放一重物），故摩擦力的大小關系為f甲＝f乙＜f丙；因為三圖中木塊都在做勻速直線運動，所以由二力平衡條件可知拉力F＝f，即F甲＝F乙＜F丙，故C正確。故選：C。13．（2022?京口區校級二模）如圖甲所示，物體沿豎直墻壁下滑，t1時刻開始，在物體表面施加一個如圖乙所示水平壓力F，F的大小變化如圖丙所示，一段時間后，當t＝t2時物體恰好在墻上靜止，則下列四幅關于物體受到摩擦力f大小變化的圖像中正確的是（）A． B． C． D．【解答】解：物體沿豎直墻壁下滑，由于沒有壓力，所以滑動摩擦力為0；t1時刻開始，在物體表面施加一個水平壓力F，由圖可知，壓力F是逐漸增大的；由于接觸面的粗糙程度不變，壓力變大，則滑動摩擦力從t1時刻開始變大，由于開始時，滑動摩擦力小于重力，隨著壓力的增大，滑動摩擦力會等于重力，然后大于重力，所以物體先做加速運動，后做減速運動；一段時間后，當t＝t2時物體恰好在墻上靜止，說明物體做的是減速運動，即滑動摩擦力要大于物體的重力；此時物體在豎直方向上受到豎直向下的重力、豎直向上的靜摩擦力的作用，這兩個力是一對平衡力，大小相等，此時的靜摩擦力要小于最大滑動摩擦力，由以上分析可知，A圖符合題意。故選：A。14．（2022春?崇川區期末）2022年北京冬奧會，任子威獲得短道速滑（賽道為橢圓形）男子1000m冠軍.在比賽過程中，若一切外力都消失，他將（）A．做圓周運動 B．做勻速直線運動 C．做加速運動 D．保持靜止狀態【解答】解：在短道速滑男子1000米比賽過程中，任子威是運動的，若一切外力都消失，由牛頓第一定律可知，他將做勻速直線運動，故B正確。故選：B。15．（2022春?海門市期末）下列有關力和運動的幾種說法中，正確的是（）A．只受重力作用的物體不可能向上運動 B．勻速轉彎的物體一定受到力的作用 C．相互平衡的兩個力的三要素可能相同 D．摩擦力總是阻礙物體的運動【解答】解：A、重力的方向是豎直向下的，但只受重力作用的物體可能向上運動，例如向上扔出的籃球，只受重力作用，但由于慣性仍然向上運動，故A錯誤；B、勻速轉彎的物體，速度大小不變，但方向時刻在變化，即運動狀態發生改變，故物體一定受到力的作用，故B正確；C、相互平衡的兩個力方向一定是相反的，所以三要素不可能都相同，故C錯誤；D、摩擦力一定和相對運動方向相反，即摩擦力總是阻礙物體的相對運動，但摩擦力方向可以和物體的運動方向相同，也可以相反，所以摩擦力可以是動力，故D正確。故選：B。16．（2022春?惠山區期末）如圖所示用力F將小球壓至D點（彈簧始終處于彈性限度內），撤去力F后，小球從靜止開始向上運動，到達C位置時小球所受彈力大小等于重力，B位置是彈簧自身長度的位置，A位置是小球到達的最高點。整個過程不計能量損失，下列說法中正確的是（）A．在B位置小球受力平衡 B．在A位置運動至最高點時，速度為0m/s，所以受平衡力作用 C．從D到B位置過程中小球先減速后加速 D．從D到A位置過程中小球先加速后減速，C位置時速度最大【解答】解：A、B位置是彈簧自身長度的位置，此位置彈簧沒有發生彈性形變，沒有彈力，由于整個過程不計能量損失，沒有阻力，此時小球只受重力，不是平衡力，故A錯誤；B、在A位置小球到達最高點，速度為零，只受重力作用，故B錯誤；C、在D位置時，彈簧彈性形變最大，彈力最大，彈力大于重力，合力向上，小球加速上升，到達C位置時小球所受彈力大小等于重力，合力為零，之后BC段彈力小于重力，合力向下，小球做減速運動，BA段只受重力，合力向下，小球繼續做減速運動，故C錯誤；D、由C分析知，D點彈力最大，彈力大于重力，合力等于彈力減重力，合力方向與物體運動方向相同，小球加速向上，隨后彈力減小，合力減小，當到C點時速度為最大，之后合力方向與小球運動的方向相反，使小球減速，故D正確。故選：D。17．（2022春?梁溪區校級期中）如圖所示，粗糙程度相同的水平面，彈簧左端固定在豎直墻壁上，彈簧處于自由狀態時右端在b點，小物塊從a點以一定的速度向彈簧運動，壓縮彈簧至c點，之后又向a點運動。下列說法正確的是（）A．小物塊從a點向c點運動的過程中，速度先變大后變小 B．小物塊從a點向c點運動的過程中，速度先變小后變大 C．小物塊從c點向a點運動的過程中，速度先變大后變小 D．小物塊從c點向a點運動的過程中，在b點速度最大【解答】解：AB、小物塊從a點向b點運動的過程中，受到摩擦力的作用，速度變小，從b到c，受到摩擦力和彈力的作用，速度變小，所以物塊從a點向c點運動的過程中速度一直變小，故AB錯誤；CD、小物塊從c點向b點運動的過程中，開始彈力大于摩擦力，速度變大，當彈力等于摩擦力，速度最大，當彈力小于摩擦力，速度變小，從b點到a點，受到摩擦力作用，速度變小，小物塊從c點向a點運動的過程中，速度先變大后變小，故C正確，D錯誤。故選：C。18．（2022春?梁溪區校級期末）如圖所示，水平地面上有一長方體木箱，小林用水平推力F把木箱向前推動，此過程中，推力F和木箱前進的速度v的大小隨時間t的變化情況分別如圖甲、乙所示。在0～1s內，木箱處于靜止（選填“靜止”或“運動”）狀態；在第2s時刻，木箱受到的摩擦力是20N，在第4s時刻，木箱受到的摩擦力是20N，此時木箱做勻速（選填“加速”、“減速”或“勻速”）運動。【解答】解：木箱在0～1s內處于靜止狀態，水平方向上受到平衡力的作用；由丙圖可知，在3～5s內木箱做勻速直線運動，處于平衡狀態，由平衡條件可知，木箱受到的滑動摩擦力f＝F，由乙圖可知，在3～5s內推力F＝20N，則木箱受到的滑動摩擦力f＝F＝20N，所以在第4s時刻，木箱受到的摩擦力為20N；由圖丙可知，木箱在1～3s內做加速運動，受到的摩擦力為滑動摩擦力，滑動摩擦力與推力大小無關，物體間接觸面與物體間壓力不變，物體受到的滑動摩擦力不變，則在第2s時刻木箱受到的摩擦力大小為20N。故答案為：靜止；20；20；勻速。19．（2022春?靖江市期末）閱讀短文，回答問題。失重現象在一次太空知識講座中，老師讓同學們做一個實驗：用彈簧測力計豎直懸掛一個重物，分別使重物處于靜止和勻速下降，再讓其加速下降。同學們發現，重物在靜止和勻速下降時，彈簧測力計的示數相同，就等于物體所受的重力；而加速下降時，卻看到彈簧測力計的示數明顯減小，好像物體的重力突然間減小了。老師解釋說：“這在物理學上稱為失重現象，失重就是物體對支持物的壓力或懸掛物的拉力小于物體實際所受重力的現象，如當人們乘電梯加速下降時，人對電梯地面壓力就小于人受到的重力。”小明在老師指導下到電梯內做失重實驗，如圖甲，他將一個體重秤放在電梯水平地面上，然后站上秤臺，如圖乙所示，在電梯向下運動的過程中，他記錄下體重秤在不同時間段的示數