8. 如图所示,木块 M 放在水平桌面上,木块 N 放在木块 M 上面,在水平拉力 F 的作用下一起向左做匀速直线运动,不计空气阻力。下列说法中正确的是
(

A.水平拉力 F 和木块 M 受到的摩擦力大小相等
B.木块 N 受到方向向左的摩擦力
C.木块 M 受到的重力和地面对木块 M 的支持力是一对平衡力
D.若突然撤去水平拉力 F,则木块 N 将向右倾倒
(
A
)A.水平拉力 F 和木块 M 受到的摩擦力大小相等
B.木块 N 受到方向向左的摩擦力
C.木块 M 受到的重力和地面对木块 M 的支持力是一对平衡力
D.若突然撤去水平拉力 F,则木块 N 将向右倾倒
答案
8. A
解析
【分析】
要解答本题,需结合受力分析、二力平衡条件、摩擦力的判断以及惯性知识,对每个选项逐一分析:
1. 对M和N整体受力:一起向左匀速直线运动,水平方向受力平衡,拉力F与地面对M的摩擦力是平衡力;
2. 分析N的摩擦力:N随M匀速,无相对运动/趋势,不受摩擦力;
3. 平衡力判断:需满足“同物、等大、反向、共线”,地面对M的支持力等于M和N总重力,与M自身重力不等;
4. 撤去F后的惯性现象:M减速,N因惯性保持原运动状态,会向左倾倒。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:将M、N视为整体,一起向左匀速直线运动,水平方向受向左的拉力F和向右的滑动摩擦力,二力是一对平衡力,大小相等,故A正确;
选项B:木块N随M匀速运动,N与M之间无相对运动,也无相对运动趋势,因此N不受摩擦力,故B错误;
选项C:地面对M的支持力等于M和N的总重力,大于M自身的重力,不满足平衡力“等大”的条件,故C错误;
选项D:撤去拉力F后,M受地面摩擦力减速,N由于惯性要保持原来的向左运动状态,因此N会向左倾倒,而非向右,故D错误。
【答案】
A
【知识点】
二力平衡、摩擦力、惯性
【点评】
本题结合匀速直线运动的受力特点,考查了平衡力判断、摩擦力有无判断及惯性现象,需学生掌握受力分析的基本方法,逐一分析选项即可得出结论,属于中等难度的力学综合题。
【难度系数】
0.5
要解答本题,需结合受力分析、二力平衡条件、摩擦力的判断以及惯性知识,对每个选项逐一分析:
1. 对M和N整体受力:一起向左匀速直线运动,水平方向受力平衡,拉力F与地面对M的摩擦力是平衡力;
2. 分析N的摩擦力:N随M匀速,无相对运动/趋势,不受摩擦力;
3. 平衡力判断:需满足“同物、等大、反向、共线”,地面对M的支持力等于M和N总重力,与M自身重力不等;
4. 撤去F后的惯性现象:M减速,N因惯性保持原运动状态,会向左倾倒。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:将M、N视为整体,一起向左匀速直线运动,水平方向受向左的拉力F和向右的滑动摩擦力,二力是一对平衡力,大小相等,故A正确;
选项B:木块N随M匀速运动,N与M之间无相对运动,也无相对运动趋势,因此N不受摩擦力,故B错误;
选项C:地面对M的支持力等于M和N的总重力,大于M自身的重力,不满足平衡力“等大”的条件,故C错误;
选项D:撤去拉力F后,M受地面摩擦力减速,N由于惯性要保持原来的向左运动状态,因此N会向左倾倒,而非向右,故D错误。
【答案】
A
【知识点】
二力平衡、摩擦力、惯性
【点评】
本题结合匀速直线运动的受力特点,考查了平衡力判断、摩擦力有无判断及惯性现象,需学生掌握受力分析的基本方法,逐一分析选项即可得出结论,属于中等难度的力学综合题。
【难度系数】
0.5
二、填空题
9. 运输液体货物的槽车,液体上有气泡,如图所示。当车向左开动时,气泡将向


9. 运输液体货物的槽车,液体上有气泡,如图所示。当车向左开动时,气泡将向
左
(填“左”或“右”,下一空同)运动;向左行驶时突然刹车,气泡将向右
运动,其原因是液体
具有惯性。答案
9. 左;右;液体
解析
【分析】本题考查惯性的应用,核心是明确质量越大惯性越大,槽车中液体质量远大于气泡质量,惯性主要由液体体现。解题时需结合车的运动状态变化,分析液体的惯性表现,进而判断气泡的运动方向。
【解析】当车向左开动时,液体由于惯性要保持原来的静止状态,相对于车向右运动,会挤压气泡,使气泡向左运动;当车向左行驶突然刹车时,车速度减小,液体由于惯性要保持原来的向左运动状态,相对于车向左运动,挤压气泡,使气泡向右运动,因此气泡运动的原因是液体具有惯性。
【答案】左;右;液体
【知识点】惯性、质量与惯性的关系
【点评】本题结合生活中的槽车场景考查惯性,易错点是误将气泡的惯性作为主要影响因素,需明确液体质量大惯性更显著,通过相对运动分析气泡的运动方向。
【难度系数】0.5
【解析】当车向左开动时,液体由于惯性要保持原来的静止状态,相对于车向右运动,会挤压气泡,使气泡向左运动;当车向左行驶突然刹车时,车速度减小,液体由于惯性要保持原来的向左运动状态,相对于车向左运动,挤压气泡,使气泡向右运动,因此气泡运动的原因是液体具有惯性。
【答案】左;右;液体
【知识点】惯性、质量与惯性的关系
【点评】本题结合生活中的槽车场景考查惯性,易错点是误将气泡的惯性作为主要影响因素,需明确液体质量大惯性更显著,通过相对运动分析气泡的运动方向。
【难度系数】0.5
10. 如图所示,一块长方体橡皮,重为0.6 N,侧放于水平桌面上时,它与桌面的接触面积是$2× 10^{-3}\ \mathrm{m}^2$,它对桌面的压强是________ Pa。若沿ab方向竖直向下切去一块,则剩余部分对桌面的压力________(填“变大”“变小”或“不变”,下同),压强________。
答案
10. 300;变小;不变
解析
【分析】首先,水平面上物体对桌面的压力等于自身重力,利用压强公式可计算初始压强;沿竖直方向切去橡皮后,剩余部分质量减小,重力随之减小,压力也会变小;对于均匀长方体这类柱体,对桌面的压强可推导为$p=\rho gh$,切去后密度和高度不变,压强保持不变。
【解析】1. 计算压强:水平桌面压力$F=G=0.6\ \mathrm{N}$,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,代入数据得$p=\frac{0.6\ \mathrm{N}}{2×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=300\ \mathrm{Pa}$。2. 切去一块后,剩余橡皮的质量减小,重力减小,因此对桌面的压力变小。3. 长方体是均匀柱体,对桌面的压强可表示为$p=\rho gh$,沿竖直方向切去后,橡皮的密度$\rho$和高度$h$均不变,所以剩余部分对桌面的压强不变。
【答案】300;变小;不变
【知识点】压强计算、压力与重力的关系、柱体压强特点
【点评】本题考查压强的计算及柱体压强的规律,核心是理解水平面上压力等于重力,均匀柱体压强与密度和高度相关,属于基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】1. 计算压强:水平桌面压力$F=G=0.6\ \mathrm{N}$,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,代入数据得$p=\frac{0.6\ \mathrm{N}}{2×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=300\ \mathrm{Pa}$。2. 切去一块后,剩余橡皮的质量减小,重力减小,因此对桌面的压力变小。3. 长方体是均匀柱体,对桌面的压强可表示为$p=\rho gh$,沿竖直方向切去后,橡皮的密度$\rho$和高度$h$均不变,所以剩余部分对桌面的压强不变。
【答案】300;变小;不变
【知识点】压强计算、压力与重力的关系、柱体压强特点
【点评】本题考查压强的计算及柱体压强的规律,核心是理解水平面上压力等于重力,均匀柱体压强与密度和高度相关,属于基础题型。
【难度系数】0.6
11. 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 $的大小与时间的关系和物体运动速度$ v $与时间的关系分别如图乙、丙所示。由图像可知,当$ t=1\ \mathrm{s} $时,物体处于

静止
状态;当$ t=3\ \mathrm{s} $时,物体受到的摩擦力小于
(填“大于”“小于”或“等于”)6 N;当$ t=5\ \mathrm{s} $时,物体受到的摩擦力为4
N。答案
11. 静止;小于;4
解析
【分析】
要解决本题,需结合F-t图像(乙图)和v-t图像(丙图)分析物体不同时间的运动状态,再利用二力平衡条件、滑动摩擦力的影响因素判断摩擦力大小:
1. 先通过v-t图像判断运动状态:0~2s物体速度为0,静止;2~4s物体加速运动;4~6s物体匀速直线运动。
2. 滑动摩擦力仅与压力大小、接触面粗糙程度有关,与运动速度无关;物体匀速直线运动时,推力与滑动摩擦力是平衡力,大小相等。
【解析】
1. 当t=1s时,由丙图可知,0~2s内物体速度为0,因此物体处于静止状态。
2. 当t=5s时,由丙图可知,4~6s内物体做匀速直线运动,此时推力与滑动摩擦力是平衡力;结合乙图,4~6s内推力F=4N,故滑动摩擦力f=4N。
3. 当t=3s时,物体做加速直线运动,此时受滑动摩擦力;由于滑动摩擦力大小仅由压力和接触面粗糙程度决定,与运动状态无关,因此t=3s时的滑动摩擦力等于t=5s时的滑动摩擦力(4N),4N小于6N,故t=3s时物体受到的摩擦力小于6N。
【答案】
静止;小于;4
【知识点】
摩擦力大小、二力平衡、运动与力的关系
【点评】
本题结合F-t和v-t图像考查力学核心知识,需从图像中提取运动状态、推力大小等信息,结合二力平衡和滑动摩擦力特点分析,能有效考查学生的图像分析与知识应用能力。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合F-t图像(乙图)和v-t图像(丙图)分析物体不同时间的运动状态,再利用二力平衡条件、滑动摩擦力的影响因素判断摩擦力大小:
1. 先通过v-t图像判断运动状态:0~2s物体速度为0,静止;2~4s物体加速运动;4~6s物体匀速直线运动。
2. 滑动摩擦力仅与压力大小、接触面粗糙程度有关,与运动速度无关;物体匀速直线运动时,推力与滑动摩擦力是平衡力,大小相等。
【解析】
1. 当t=1s时,由丙图可知,0~2s内物体速度为0,因此物体处于静止状态。
2. 当t=5s时,由丙图可知,4~6s内物体做匀速直线运动,此时推力与滑动摩擦力是平衡力;结合乙图,4~6s内推力F=4N,故滑动摩擦力f=4N。
3. 当t=3s时,物体做加速直线运动,此时受滑动摩擦力;由于滑动摩擦力大小仅由压力和接触面粗糙程度决定,与运动状态无关,因此t=3s时的滑动摩擦力等于t=5s时的滑动摩擦力(4N),4N小于6N,故t=3s时物体受到的摩擦力小于6N。
【答案】
静止;小于;4
【知识点】
摩擦力大小、二力平衡、运动与力的关系
【点评】
本题结合F-t和v-t图像考查力学核心知识,需从图像中提取运动状态、推力大小等信息,结合二力平衡和滑动摩擦力特点分析,能有效考查学生的图像分析与知识应用能力。
【难度系数】
0.5
12. 某舰载机成功起降在航空母舰上。
(1)航空母舰的排水量为$6.7×10^{4}\ \mathrm{t}$,其满载并静止在海面上时,受到的浮力是
(2)舰载机在航空母舰上起飞时相对于
(1)航空母舰的排水量为$6.7×10^{4}\ \mathrm{t}$,其满载并静止在海面上时,受到的浮力是
$6.7×10^8$
$\mathrm{N}$,排开海水的体积约为$6.5×10^4$
$\mathrm{m}^{3}$。($\rho_{\mathrm{海水}}=1.03×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}$,$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)(2)舰载机在航空母舰上起飞时相对于
航空母舰
是运动的。飞机机翼的上部是弧形,在起飞时流过机翼上方的气流速度大于
(填“大于”或“小于”)下方气流速度,因此在其上、下表面产生压强差,形成对机翼向上
(填“上”或“下”)的升力;当它飞离航空母舰时,航空母舰受到的浮力将变小
(填“变大”“变小”或“不变”)。答案
12. (1) $6.7×10^8$;$6.5×10^4$
(2) 航空母舰;大于;上;变小
(2) 航空母舰;大于;上;变小
解析
【分析】
本题分为两小问,第(1)问考查浮力的计算,利用漂浮条件和阿基米德原理求解;第(2)问考查运动的相对性、流体压强与流速的关系以及浮力的变化,需结合相关概念分析。
第(1)问思路:航母满载静止时漂浮,根据漂浮条件,浮力等于排开海水的重力,先将排水量单位换算为千克,再计算浮力;再根据阿基米德原理的变形公式计算排开海水的体积。
第(2)问思路:判断运动状态需选参照物,舰载机起飞时相对于航母位置变化,故运动;机翼的流体压强规律是流速大的地方压强小,机翼上方流速大、压强小,形成向上的升力;航母始终漂浮,浮力等于总重力,舰载机飞离后总重力减小,浮力随之变小。
【解析】
(1) 航空母舰满载时漂浮,根据漂浮条件$F_{浮}=G_{排}$,排水量$m_{排}=6.7×10^4\ \mathrm{t}=6.7×10^7\ \mathrm{kg}$,
则浮力$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=6.7×10^7\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=6.7×10^8\ \mathrm{N}$;
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{海水}gV_{排}$,得排开海水的体积$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{海水}g}=\frac{6.7×10^8\ \mathrm{N}}{1.03×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}}≈6.5×10^4\ \mathrm{m^3}$。
(2) 舰载机起飞时,相对于航空母舰的位置发生变化,因此是运动的;
机翼上方气流路径长,流速大于下方气流速度,根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,因此机翼上表面压强小于下表面,产生向上的升力;
航母始终漂浮,浮力等于总重力,舰载机飞离后,航母总重力变小,故受到的浮力变小。
【答案】
(1) $6.7×10^8$;$6.5×10^4$
(2) 航空母舰;大于;上;变小
【知识点】
浮力(漂浮条件、阿基米德原理);运动的相对性;流体压强与流速的关系
【点评】
本题是力学综合基础题,涵盖浮力、运动学、流体压强的核心知识点,难度不大,主要考察学生对基础概念的理解与应用能力,属于常规题型。
【难度系数】
0.6
本题分为两小问,第(1)问考查浮力的计算,利用漂浮条件和阿基米德原理求解;第(2)问考查运动的相对性、流体压强与流速的关系以及浮力的变化,需结合相关概念分析。
第(1)问思路:航母满载静止时漂浮,根据漂浮条件,浮力等于排开海水的重力,先将排水量单位换算为千克,再计算浮力;再根据阿基米德原理的变形公式计算排开海水的体积。
第(2)问思路:判断运动状态需选参照物,舰载机起飞时相对于航母位置变化,故运动;机翼的流体压强规律是流速大的地方压强小,机翼上方流速大、压强小,形成向上的升力;航母始终漂浮,浮力等于总重力,舰载机飞离后总重力减小,浮力随之变小。
【解析】
(1) 航空母舰满载时漂浮,根据漂浮条件$F_{浮}=G_{排}$,排水量$m_{排}=6.7×10^4\ \mathrm{t}=6.7×10^7\ \mathrm{kg}$,
则浮力$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=6.7×10^7\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=6.7×10^8\ \mathrm{N}$;
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{海水}gV_{排}$,得排开海水的体积$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{海水}g}=\frac{6.7×10^8\ \mathrm{N}}{1.03×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}}≈6.5×10^4\ \mathrm{m^3}$。
(2) 舰载机起飞时,相对于航空母舰的位置发生变化,因此是运动的;
机翼上方气流路径长,流速大于下方气流速度,根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,因此机翼上表面压强小于下表面,产生向上的升力;
航母始终漂浮,浮力等于总重力,舰载机飞离后,航母总重力变小,故受到的浮力变小。
【答案】
(1) $6.7×10^8$;$6.5×10^4$
(2) 航空母舰;大于;上;变小
【知识点】
浮力(漂浮条件、阿基米德原理);运动的相对性;流体压强与流速的关系
【点评】
本题是力学综合基础题,涵盖浮力、运动学、流体压强的核心知识点,难度不大,主要考察学生对基础概念的理解与应用能力,属于常规题型。
【难度系数】
0.6
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