2. 小李抛出后的实心球在空中运动的轨迹如图所示,忽略空气阻力,则抛出后的实心球由于()
A. 不受力,运动状态发生改变
B. 不受力,运动状态不发生改变
C. 受到推力的作用,运动状态发生改变
D. 受到重力的作用,运动状态发生改变
A. 不受力,运动状态发生改变
B. 不受力,运动状态不发生改变
C. 受到推力的作用,运动状态发生改变
D. 受到重力的作用,运动状态发生改变
答案
D
解析
【分析】
首先思考抛出后的实心球受力情况:忽略空气阻力时,实心球离开手后不再受推力(推力是接触力,离开手后无接触则无推力),只受重力作用。接着分析运动状态:实心球的运动轨迹是曲线,说明其运动方向不断变化,而运动状态的改变包括速度大小或方向的变化,所以运动状态发生改变。再逐一分析选项:A、B选项“不受力”错误;C选项“受到推力”错误;D选项符合受力情况和运动状态变化的结论。
【解析】
1. 受力分析:忽略空气阻力,抛出后的实心球离开手后,手不再对其施加推力,只受到竖直向下的重力作用,因此A、B选项中“不受力”的说法错误,C选项“受到推力的作用”错误。
2. 运动状态分析:重力的作用使实心球的运动方向和速度大小不断发生变化,根据运动状态改变的定义(速度的大小或方向发生改变,物体的运动状态就改变),可知实心球的运动状态发生改变。综上,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
重力的作用;运动状态的改变;力与运动的关系
【点评】
本题考查力与运动的相关知识,重点在于明确抛体(忽略空气阻力)的受力特点,以及运动状态改变的判断依据,需要学生扎实掌握基础概念,区分接触力与非接触力的不同。
【难度系数】
0.8
首先思考抛出后的实心球受力情况:忽略空气阻力时,实心球离开手后不再受推力(推力是接触力,离开手后无接触则无推力),只受重力作用。接着分析运动状态:实心球的运动轨迹是曲线,说明其运动方向不断变化,而运动状态的改变包括速度大小或方向的变化,所以运动状态发生改变。再逐一分析选项:A、B选项“不受力”错误;C选项“受到推力”错误;D选项符合受力情况和运动状态变化的结论。
【解析】
1. 受力分析:忽略空气阻力,抛出后的实心球离开手后,手不再对其施加推力,只受到竖直向下的重力作用,因此A、B选项中“不受力”的说法错误,C选项“受到推力的作用”错误。
2. 运动状态分析:重力的作用使实心球的运动方向和速度大小不断发生变化,根据运动状态改变的定义(速度的大小或方向发生改变,物体的运动状态就改变),可知实心球的运动状态发生改变。综上,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
重力的作用;运动状态的改变;力与运动的关系
【点评】
本题考查力与运动的相关知识,重点在于明确抛体(忽略空气阻力)的受力特点,以及运动状态改变的判断依据,需要学生扎实掌握基础概念,区分接触力与非接触力的不同。
【难度系数】
0.8
3. 如图所示,斜劈被放在同定的斜面上,其上表面水平,物体$B$被放在物体$A$上。在物体$A$和$B$一起沿斜面匀速下滑的过程中,下列说法正确的是()
A. 物体$A$对物体$B$无支持力
B. 物体$A$、$B$之间无摩擦力
C. 物体$A$对物体$B$的摩擦力方向水平向左
D. 物体$A$对物体$B$的摩擦力方向沿斜面向上

A. 物体$A$对物体$B$无支持力
B. 物体$A$、$B$之间无摩擦力
C. 物体$A$对物体$B$的摩擦力方向水平向左
D. 物体$A$对物体$B$的摩擦力方向沿斜面向上
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题,我们可以通过对物体B进行受力分析,结合平衡状态的受力特点逐一判断选项:
1. 确定研究对象为物体B,它随A一起匀速下滑,处于平衡状态,合力为0。
2. 分析竖直方向:B受到竖直向下的重力,由于B压在A的水平上表面,A对B必然有竖直向上的支持力,二者在竖直方向平衡,因此A选项错误。
3. 分析水平方向:假设A、B之间存在摩擦力,那么B在水平方向会受到一个力,但B处于平衡状态,水平方向没有其他力能平衡该摩擦力,这与平衡状态合力为0的特点矛盾,因此A、B之间无摩擦力,故B选项正确,C、D选项错误。
【解析】
对物体B进行受力分析:
1. 竖直方向:物体B受竖直向下的重力$G_B$,以及物体A对B竖直向上的支持力$F_N$。因B匀速下滑处于平衡状态,这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反,故A选项错误。
2. 水平方向:假设A、B之间存在摩擦力,那么B在水平方向会受到摩擦力作用,但B处于平衡状态,水平方向无其他力与该摩擦力平衡,与平衡状态合力为0的规律矛盾,因此A、B之间不存在摩擦力,故B选项正确,C、D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
受力分析、平衡状态受力特点
【点评】
本题考查平衡状态下的受力分析,关键是合理选取研究对象,利用平衡条件(合力为0)判断物体受力情况,需结合物体运动状态和接触面特点分析摩擦力的存在性。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,我们可以通过对物体B进行受力分析,结合平衡状态的受力特点逐一判断选项:
1. 确定研究对象为物体B,它随A一起匀速下滑,处于平衡状态,合力为0。
2. 分析竖直方向:B受到竖直向下的重力,由于B压在A的水平上表面,A对B必然有竖直向上的支持力,二者在竖直方向平衡,因此A选项错误。
3. 分析水平方向:假设A、B之间存在摩擦力,那么B在水平方向会受到一个力,但B处于平衡状态,水平方向没有其他力能平衡该摩擦力,这与平衡状态合力为0的特点矛盾,因此A、B之间无摩擦力,故B选项正确,C、D选项错误。
【解析】
对物体B进行受力分析:
1. 竖直方向:物体B受竖直向下的重力$G_B$,以及物体A对B竖直向上的支持力$F_N$。因B匀速下滑处于平衡状态,这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反,故A选项错误。
2. 水平方向:假设A、B之间存在摩擦力,那么B在水平方向会受到摩擦力作用,但B处于平衡状态,水平方向无其他力与该摩擦力平衡,与平衡状态合力为0的规律矛盾,因此A、B之间不存在摩擦力,故B选项正确,C、D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
受力分析、平衡状态受力特点
【点评】
本题考查平衡状态下的受力分析,关键是合理选取研究对象,利用平衡条件(合力为0)判断物体受力情况,需结合物体运动状态和接触面特点分析摩擦力的存在性。
【难度系数】
0.6
4. 生活经验告诉我们:物体运动速度越大,受到的空气阻力越大。某同学从离地$1\ \mathrm{m}$高的地方向上抛出一个小球,小球到达最高点后落到地面上(如图所示)。在出手后至落地前这一过程中,小球受到的合力()
A. 一直变小
B. 一直变大
C. 先变大后变小
D. 先变小后变大

A. 一直变小
B. 一直变大
C. 先变大后变小
D. 先变小后变大
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题,需分两个阶段分析小球的受力情况,结合空气阻力与速度的关系判断合力的变化:
1. 明确小球的运动过程:出手后向上运动到最高点,再从最高点向下运动到落地前。
2. 向上运动阶段:小球受竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力(阻力与运动方向相反),合力为重力与阻力之和;由于向上运动时速度逐渐减小,空气阻力逐渐变小,因此合力逐渐减小。
3. 向下运动阶段:小球受竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力(阻力与运动方向相反),合力为重力与阻力之差;由于向下运动时速度逐渐增大,空气阻力逐渐变大,因此合力逐渐减小。
综上,整个过程合力一直变小。
【解析】
分两个阶段分析小球的合力变化:
1. 上升阶段(抛出点→最高点):
小球向上运动时,受到竖直向下的重力$ G $和竖直向下的空气阻力$ f $(空气阻力与运动方向相反),此时合力$ F_{\mathrm{合}} = G + f $。
根据题意,物体运动速度越大,空气阻力越大;小球向上运动时速度逐渐减小,因此空气阻力$ f $逐渐减小,合力$ F_{\mathrm{合}} = G + f $也随之逐渐减小。
2. 下落阶段(最高点→落地前):
小球向下运动时,受到竖直向下的重力$ G $和竖直向上的空气阻力$ f $(空气阻力与运动方向相反),此时合力$ F_{\mathrm{合}} = G - f $。
小球向下运动时速度逐渐增大,空气阻力$ f $逐渐增大,因此合力$ F_{\mathrm{合}} = G - f $逐渐减小。
综上,在出手后至落地前这一过程中,小球受到的合力一直变小。
【答案】
A
【知识点】
合力的计算、空气阻力与速度的关系
【点评】
本题考查受力分析与合力计算的综合应用,关键是分阶段分析小球的受力情况,结合空气阻力随运动速度的变化规律判断合力的变化趋势,需要学生具备清晰的分段分析思维。
【难度系数】
0.4
要解决这道题,需分两个阶段分析小球的受力情况,结合空气阻力与速度的关系判断合力的变化:
1. 明确小球的运动过程:出手后向上运动到最高点,再从最高点向下运动到落地前。
2. 向上运动阶段:小球受竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力(阻力与运动方向相反),合力为重力与阻力之和;由于向上运动时速度逐渐减小,空气阻力逐渐变小,因此合力逐渐减小。
3. 向下运动阶段:小球受竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力(阻力与运动方向相反),合力为重力与阻力之差;由于向下运动时速度逐渐增大,空气阻力逐渐变大,因此合力逐渐减小。
综上,整个过程合力一直变小。
【解析】
分两个阶段分析小球的合力变化:
1. 上升阶段(抛出点→最高点):
小球向上运动时,受到竖直向下的重力$ G $和竖直向下的空气阻力$ f $(空气阻力与运动方向相反),此时合力$ F_{\mathrm{合}} = G + f $。
根据题意,物体运动速度越大,空气阻力越大;小球向上运动时速度逐渐减小,因此空气阻力$ f $逐渐减小,合力$ F_{\mathrm{合}} = G + f $也随之逐渐减小。
2. 下落阶段(最高点→落地前):
小球向下运动时,受到竖直向下的重力$ G $和竖直向上的空气阻力$ f $(空气阻力与运动方向相反),此时合力$ F_{\mathrm{合}} = G - f $。
小球向下运动时速度逐渐增大,空气阻力$ f $逐渐增大,因此合力$ F_{\mathrm{合}} = G - f $逐渐减小。
综上,在出手后至落地前这一过程中,小球受到的合力一直变小。
【答案】
A
【知识点】
合力的计算、空气阻力与速度的关系
【点评】
本题考查受力分析与合力计算的综合应用,关键是分阶段分析小球的受力情况,结合空气阻力随运动速度的变化规律判断合力的变化趋势,需要学生具备清晰的分段分析思维。
【难度系数】
0.4
5. 如图甲所示,小强在同一水平地面上用力向右推木箱,木箱的速度随时间变化的图像如图乙所示。下列关于此过程的分析正确的是()

A. 0~1 s,木箱没有动,木箱受到的推力小于摩擦力
B. 1~2 s,木箱受到的摩擦力变大
C. 2~3 s,木箱受到的摩擦力与推力是一对平衡力
D. 如果3 s后小强停止用力,木箱将继续做匀速直线运动
A. 0~1 s,木箱没有动,木箱受到的推力小于摩擦力
B. 1~2 s,木箱受到的摩擦力变大
C. 2~3 s,木箱受到的摩擦力与推力是一对平衡力
D. 如果3 s后小强停止用力,木箱将继续做匀速直线运动
答案
C
解析
【分析】
首先根据速度-时间图像判断木箱在不同时间段的运动状态:0~1s木箱静止,1~2s木箱加速运动,2~3s木箱匀速直线运动。再结合运动状态分析受力情况:
1. 静止和匀速直线运动的物体处于平衡状态,受力平衡;
2. 滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,与运动速度无关;
3. 物体受力不平衡时运动状态会改变。据此逐个分析选项即可得出正确结论。
【解析】
A. 0~1 s,木箱速度为0,处于静止状态,水平方向上推力与静摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B. 1~2 s,木箱做加速运动,此时受到滑动摩擦力,由于压力大小和接触面粗糙程度均不变,滑动摩擦力大小不变,故B错误;
C. 2~3 s,木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向上推力与滑动摩擦力满足二力平衡的条件(大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上),是一对平衡力,故C正确;
D. 3 s后停止用力,木箱仅受滑动摩擦力,受力不平衡,运动状态改变,将做减速直线运动,故D错误。
综上,答案选C。
【知识点】
静摩擦力与平衡、滑动摩擦力影响因素、二力平衡条件
【点评】
本题结合速度-时间图像考查摩擦力与受力分析,关键是要明确滑动摩擦力的决定因素,以及不同运动状态下的受力特点,需要将运动状态与受力情况结合起来分析。
【难度系数】
0.6
首先根据速度-时间图像判断木箱在不同时间段的运动状态:0~1s木箱静止,1~2s木箱加速运动,2~3s木箱匀速直线运动。再结合运动状态分析受力情况:
1. 静止和匀速直线运动的物体处于平衡状态,受力平衡;
2. 滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,与运动速度无关;
3. 物体受力不平衡时运动状态会改变。据此逐个分析选项即可得出正确结论。
【解析】
A. 0~1 s,木箱速度为0,处于静止状态,水平方向上推力与静摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B. 1~2 s,木箱做加速运动,此时受到滑动摩擦力,由于压力大小和接触面粗糙程度均不变,滑动摩擦力大小不变,故B错误;
C. 2~3 s,木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向上推力与滑动摩擦力满足二力平衡的条件(大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上),是一对平衡力,故C正确;
D. 3 s后停止用力,木箱仅受滑动摩擦力,受力不平衡,运动状态改变,将做减速直线运动,故D错误。
综上,答案选C。
【知识点】
静摩擦力与平衡、滑动摩擦力影响因素、二力平衡条件
【点评】
本题结合速度-时间图像考查摩擦力与受力分析,关键是要明确滑动摩擦力的决定因素,以及不同运动状态下的受力特点,需要将运动状态与受力情况结合起来分析。
【难度系数】
0.6
6. 小壮跟妈妈去超市购物,小壮用$15\ \mathrm{N}$的水平推力恰能使购物车匀速前进,此时购物车所受的摩擦力为$\mathrm{N}$;行进中,小壮突然发现前方有一小孩正在走道上玩耍,于是小壮迅速用$20\ \mathrm{N}$的力向后拉购物车,这一瞬间购物车所受的合力为$\mathrm{N}$。
答案
15
35
35
解析
【分析】
首先分析第一空:购物车匀速前进时,处于平衡状态,水平方向上受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,这两个力大小相等,因此摩擦力等于推力的大小。
然后分析第二空:当小壮向后拉购物车时,购物车由于惯性仍向前运动,滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,所以摩擦力方向还是向后;此时拉力方向也向后,购物车水平方向受到的拉力和摩擦力方向相同,合力大小为两个力的大小之和。
【解析】
1. 当购物车匀速前进时,水平方向受力平衡,推力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可得:
$ f = F = 15\ \mathrm{N} $
2. 当用20N的力向后拉购物车时,购物车向前运动,滑动摩擦力的方向阻碍相对运动,仍向后,且滑动摩擦力大小不变(压力和接触面粗糙程度未变),此时拉力方向也向后,因此合力:
$ F_{\mathrm{合}} = F' + f = 20\ \mathrm{N} + 15\ \mathrm{N} = 35\ \mathrm{N} $
【答案】
15;35
【知识点】
二力平衡条件、滑动摩擦力特点、合力的计算
【点评】
本题重点考查二力平衡的应用及合力的计算,易错点在于判断向后拉车时摩擦力的方向,需明确滑动摩擦力的方向始终与物体相对运动方向相反,且大小只与压力和接触面粗糙程度有关。
【难度系数】
0.6
首先分析第一空:购物车匀速前进时,处于平衡状态,水平方向上受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,这两个力大小相等,因此摩擦力等于推力的大小。
然后分析第二空:当小壮向后拉购物车时,购物车由于惯性仍向前运动,滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,所以摩擦力方向还是向后;此时拉力方向也向后,购物车水平方向受到的拉力和摩擦力方向相同,合力大小为两个力的大小之和。
【解析】
1. 当购物车匀速前进时,水平方向受力平衡,推力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可得:
$ f = F = 15\ \mathrm{N} $
2. 当用20N的力向后拉购物车时,购物车向前运动,滑动摩擦力的方向阻碍相对运动,仍向后,且滑动摩擦力大小不变(压力和接触面粗糙程度未变),此时拉力方向也向后,因此合力:
$ F_{\mathrm{合}} = F' + f = 20\ \mathrm{N} + 15\ \mathrm{N} = 35\ \mathrm{N} $
【答案】
15;35
【知识点】
二力平衡条件、滑动摩擦力特点、合力的计算
【点评】
本题重点考查二力平衡的应用及合力的计算,易错点在于判断向后拉车时摩擦力的方向,需明确滑动摩擦力的方向始终与物体相对运动方向相反,且大小只与压力和接触面粗糙程度有关。
【难度系数】
0.6
7. 如图所示,一个重$50\ \mathrm{N}$的物体静止在水平桌面上,物体受到的支持力和是一对平衡力。当物体受到水平向右、大小为$15\ \mathrm{N}$的拉力时,物体刚好向右做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力为$\mathrm{N}$;当拉力$F$为$18\ \mathrm{N}$时,物体向右做加速运动,此时物体受到的摩擦力为$\mathrm{N}$。若撤去$F$,物体将。假设重力突然消失,在不计空气阻力的情况下,物体将(后两空选填“保持静止状态”“做减速直线运动”或“做匀速直线运动”)。
答案
重力
15
15
做减速直线运动
做匀速直线运动
15
15
做减速直线运动
做匀速直线运动
解析
【分析】
1. 静止在水平桌面的物体,竖直方向受向下的重力和向上的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在同一物体同一直线上,是一对平衡力,因此第一空需填重力。
2. 物体做匀速直线运动时,水平方向拉力与滑动摩擦力是平衡力,大小相等,已知拉力为15N,故摩擦力等于15N。
3. 当拉力增大为18N时,物体对桌面的压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小仅由这两个因素决定,所以摩擦力大小保持15N不变。
4. 撤去拉力后,物体仅受与运动方向相反的滑动摩擦力,会阻碍物体运动,因此物体做减速直线运动。
5. 若重力突然消失,物体对桌面无压力,滑动摩擦力也随之消失,不计空气阻力时物体不受任何外力,根据牛顿第一定律,物体将保持原来的运动状态,做匀速直线运动。
【解析】
1. 物体静止在水平桌面,竖直方向的重力与支持力是一对平衡力,故第一空填重力。
2. 物体匀速向右做直线运动时,水平方向拉力与滑动摩擦力平衡,大小相等,已知拉力为$15\ \mathrm{N}$,因此摩擦力为$\boldsymbol{15\ \mathrm{N}}$。
3. 当拉力为$18\ \mathrm{N}$时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,仍为$\boldsymbol{15\ \mathrm{N}}$。
4. 撤去拉力$F$后,物体受向左的滑动摩擦力,与运动方向相反,所以物体做减速直线运动。
5. 重力消失后,物体不受压力和摩擦力,不计空气阻力时不受任何外力,根据牛顿第一定律,物体将做匀速直线运动。
【答案】
重力;15;15;做减速直线运动;做匀速直线运动
【知识点】
二力平衡条件;滑动摩擦力的影响因素;牛顿第一定律
【点评】
本题综合考查二力平衡、滑动摩擦力的决定因素及牛顿第一定律的应用,需准确分析不同状态下物体的受力情况,明确滑动摩擦力与拉力大小无关,同时理解不受力时物体的运动状态遵循牛顿第一定律。
【难度系数】
0.6
1. 静止在水平桌面的物体,竖直方向受向下的重力和向上的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在同一物体同一直线上,是一对平衡力,因此第一空需填重力。
2. 物体做匀速直线运动时,水平方向拉力与滑动摩擦力是平衡力,大小相等,已知拉力为15N,故摩擦力等于15N。
3. 当拉力增大为18N时,物体对桌面的压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小仅由这两个因素决定,所以摩擦力大小保持15N不变。
4. 撤去拉力后,物体仅受与运动方向相反的滑动摩擦力,会阻碍物体运动,因此物体做减速直线运动。
5. 若重力突然消失,物体对桌面无压力,滑动摩擦力也随之消失,不计空气阻力时物体不受任何外力,根据牛顿第一定律,物体将保持原来的运动状态,做匀速直线运动。
【解析】
1. 物体静止在水平桌面,竖直方向的重力与支持力是一对平衡力,故第一空填重力。
2. 物体匀速向右做直线运动时,水平方向拉力与滑动摩擦力平衡,大小相等,已知拉力为$15\ \mathrm{N}$,因此摩擦力为$\boldsymbol{15\ \mathrm{N}}$。
3. 当拉力为$18\ \mathrm{N}$时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,仍为$\boldsymbol{15\ \mathrm{N}}$。
4. 撤去拉力$F$后,物体受向左的滑动摩擦力,与运动方向相反,所以物体做减速直线运动。
5. 重力消失后,物体不受压力和摩擦力,不计空气阻力时不受任何外力,根据牛顿第一定律,物体将做匀速直线运动。
【答案】
重力;15;15;做减速直线运动;做匀速直线运动
【知识点】
二力平衡条件;滑动摩擦力的影响因素;牛顿第一定律
【点评】
本题综合考查二力平衡、滑动摩擦力的决定因素及牛顿第一定律的应用,需准确分析不同状态下物体的受力情况,明确滑动摩擦力与拉力大小无关,同时理解不受力时物体的运动状态遵循牛顿第一定律。
【难度系数】
0.6
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