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5. (2025,甘肃)图8-3-14是登山运动员沿倾斜山脊向上行走的示意图。请在图中画出运动员所受支持力和摩擦力的示意图(可把力的作用点画在重心上)。
答案
5. 如图答8-2所示。
【解析】登山运动员沿倾斜山脊向上行走时,脚向后蹬地,山脊给人的摩擦力平行于山脊向上,支持力方向与倾斜山脊垂直。如图答8-2所示。
解析
【分析】
首先要确定运动员受到的支持力和摩擦力的方向：支持力是接触面施加的力，方向垂直于接触面指向运动员；运动员向上行走时，脚有沿山脊向下滑的趋势，所以摩擦力方向沿山脊向上。之后把两个力的作用点都画在运动员的重心，用带箭头的线段表示出这两个力即可完成示意图绘制。
【解析】
登山运动员沿倾斜山脊向上行走时，脚向后蹬地，有沿山脊向下滑动的趋势，山脊对运动员的摩擦力平行于山脊向上；支持力是山脊对运动员的作用力，方向与倾斜山脊垂直向上。将两个力的作用点均画在运动员的重心处，用带箭头的线段分别表示出这两个力，示意图如图答8-2所示。
【答案】
如图答8-2所示
【知识点】
力的示意图绘制；摩擦力方向判断；支持力方向判断
【点评】
本题属于力学基础题，考查对支持力、摩擦力方向的判断以及力的示意图的绘制，需要掌握支持力垂直于接触面、摩擦力与相对运动趋势方向相反的规律，结合物体的运动状态准确分析。
【难度系数】
0.8
首先要确定运动员受到的支持力和摩擦力的方向：支持力是接触面施加的力，方向垂直于接触面指向运动员；运动员向上行走时，脚有沿山脊向下滑的趋势，所以摩擦力方向沿山脊向上。之后把两个力的作用点都画在运动员的重心，用带箭头的线段表示出这两个力即可完成示意图绘制。
【解析】
登山运动员沿倾斜山脊向上行走时，脚向后蹬地，有沿山脊向下滑动的趋势，山脊对运动员的摩擦力平行于山脊向上；支持力是山脊对运动员的作用力，方向与倾斜山脊垂直向上。将两个力的作用点均画在运动员的重心处，用带箭头的线段分别表示出这两个力，示意图如图答8-2所示。
【答案】
如图答8-2所示
【知识点】
力的示意图绘制；摩擦力方向判断；支持力方向判断
【点评】
本题属于力学基础题，考查对支持力、摩擦力方向的判断以及力的示意图的绘制，需要掌握支持力垂直于接触面、摩擦力与相对运动趋势方向相反的规律，结合物体的运动状态准确分析。
【难度系数】
0.8
1. (2024,盐城)图8-3-15是我国低真空、磁浮高速列车在试验线上行驶的情形。运行管道做成低真空,主要是为了减小列车所受(
A.浮力
B.重力
C.阻力
D.支持力
C
)。A.浮力
B.重力
C.阻力
D.支持力
答案
1. C
解析
【分析】
首先我们需要明确每个选项中力的产生原因及影响因素：
1. 浮力：是气体或液体对浸在其中的物体的向上托力，其大小与气体密度、排开气体体积等有关，低真空环境并非主要为减小浮力；
2. 重力：是由于地球的吸引而使物体受到的力，大小由物体质量和g决定，与真空环境无关；
3. 阻力：列车行驶时会受到空气阻力，空气越稀薄，空气阻力越小，低真空环境中空气含量少，能有效减小列车行驶时的空气阻力；
4. 支持力：是管道对列车的作用力，与真空环境没有直接关系。
结合题目中“运行管道做成低真空”的目的，可判断是为了减小列车所受阻力。
【解析】
逐一分析选项：
A. 浮力：低真空环境对浮力的影响不是设置该环境的主要目的，不符合题意；
B. 重力：重力由物体质量和地球引力决定，与真空环境无关，不符合题意；
C. 阻力：列车在行驶过程中，空气阻力是阻碍其运动的主要力之一，低真空环境中空气稀薄，能大幅减小空气阻力，符合题意；
D. 支持力：支持力的大小与列车的受力平衡有关，和真空环境无关，不符合题意。
因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
空气阻力；力的影响因素
【点评】
本题考查对不同类型力的理解与区分，结合磁浮列车的实际应用场景，要求学生能将物理知识与生活科技相结合，明确各类力的产生条件及影响因素，属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
首先我们需要明确每个选项中力的产生原因及影响因素：
1. 浮力：是气体或液体对浸在其中的物体的向上托力，其大小与气体密度、排开气体体积等有关，低真空环境并非主要为减小浮力；
2. 重力：是由于地球的吸引而使物体受到的力，大小由物体质量和g决定，与真空环境无关；
3. 阻力：列车行驶时会受到空气阻力，空气越稀薄，空气阻力越小，低真空环境中空气含量少，能有效减小列车行驶时的空气阻力；
4. 支持力：是管道对列车的作用力，与真空环境没有直接关系。
结合题目中“运行管道做成低真空”的目的，可判断是为了减小列车所受阻力。
【解析】
逐一分析选项：
A. 浮力：低真空环境对浮力的影响不是设置该环境的主要目的，不符合题意；
B. 重力：重力由物体质量和地球引力决定，与真空环境无关，不符合题意；
C. 阻力：列车在行驶过程中，空气阻力是阻碍其运动的主要力之一，低真空环境中空气稀薄，能大幅减小空气阻力，符合题意；
D. 支持力：支持力的大小与列车的受力平衡有关，和真空环境无关，不符合题意。
因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
空气阻力；力的影响因素
【点评】
本题考查对不同类型力的理解与区分，结合磁浮列车的实际应用场景，要求学生能将物理知识与生活科技相结合，明确各类力的产生条件及影响因素，属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
2. (2024,新疆)运动员从雪坡上加速滑下时,雪坡对运动员的摩擦力的方向和大小分别为(
A.与运动方向相同,小于重力
B.与运动方向相反,小于重力
C.与运动方向相同,大于重力
D.与运动方向相反,大于重力
B
)。A.与运动方向相同,小于重力
B.与运动方向相反,小于重力
C.与运动方向相同,大于重力
D.与运动方向相反,大于重力
答案
2. B
解析
【分析】
要解决这道题，我们可以分两步思考：第一步判断摩擦力的方向，根据滑动摩擦力的定义，其方向与物体相对运动的方向相反，运动员沿雪坡向下加速滑动，相对雪坡的运动方向向下，所以摩擦力方向与运动方向相反，据此可排除A、C选项；第二步判断摩擦力的大小，对运动员进行受力分析，将重力分解为沿雪坡和垂直雪坡的分力，垂直雪坡方向受力平衡，支持力等于重力的垂直分力（$mg\cosθ$，$θ$为雪坡倾角），滑动摩擦力$f=μ N=μ mg\cosθ$，由于动摩擦因数$μ＜1$，$\cosθ＜1$，因此$f＜mg$，即摩擦力小于重力，排除D选项，最终确定选B。
【解析】
1. 判断摩擦力方向：
滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，运动员沿雪坡向下滑动，相对雪坡的运动方向为向下，因此雪坡对运动员的摩擦力方向与运动方向相反，由此排除A、C选项。
2. 判断摩擦力大小：
将运动员的重力$mg$分解为沿雪坡方向的分力$mg\sinθ$和垂直雪坡方向的分力$mg\cosθ$（$θ$为雪坡的倾角）；
垂直雪坡方向上运动员受力平衡，支持力$N=mg\cosθ$；
根据滑动摩擦力公式$f=μ N$，可得$f=μ mg\cosθ$，由于动摩擦因数$μ＜1$，且$θ$为锐角，$\cosθ＜1$，因此$f=μ mg\cosθ ＜ mg$，即摩擦力小于重力，排除D选项。
综上，答案选B。
【答案】
B
【知识点】
滑动摩擦力的方向判断、滑动摩擦力大小计算、重力的分解
【点评】
本题属于基础力学题型，考查滑动摩擦力的核心规律，同时结合受力分析与力的分解判断力的大小关系，要求学生熟练掌握摩擦力的基本性质，能准确对物体进行受力分析并分解重力。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，我们可以分两步思考：第一步判断摩擦力的方向，根据滑动摩擦力的定义，其方向与物体相对运动的方向相反，运动员沿雪坡向下加速滑动，相对雪坡的运动方向向下，所以摩擦力方向与运动方向相反，据此可排除A、C选项；第二步判断摩擦力的大小，对运动员进行受力分析，将重力分解为沿雪坡和垂直雪坡的分力，垂直雪坡方向受力平衡，支持力等于重力的垂直分力（$mg\cosθ$，$θ$为雪坡倾角），滑动摩擦力$f=μ N=μ mg\cosθ$，由于动摩擦因数$μ＜1$，$\cosθ＜1$，因此$f＜mg$，即摩擦力小于重力，排除D选项，最终确定选B。
【解析】
1. 判断摩擦力方向：
滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，运动员沿雪坡向下滑动，相对雪坡的运动方向为向下，因此雪坡对运动员的摩擦力方向与运动方向相反，由此排除A、C选项。
2. 判断摩擦力大小：
将运动员的重力$mg$分解为沿雪坡方向的分力$mg\sinθ$和垂直雪坡方向的分力$mg\cosθ$（$θ$为雪坡的倾角）；
垂直雪坡方向上运动员受力平衡，支持力$N=mg\cosθ$；
根据滑动摩擦力公式$f=μ N$，可得$f=μ mg\cosθ$，由于动摩擦因数$μ＜1$，且$θ$为锐角，$\cosθ＜1$，因此$f=μ mg\cosθ ＜ mg$，即摩擦力小于重力，排除D选项。
综上，答案选B。
【答案】
B
【知识点】
滑动摩擦力的方向判断、滑动摩擦力大小计算、重力的分解
【点评】
本题属于基础力学题型，考查滑动摩擦力的核心规律，同时结合受力分析与力的分解判断力的大小关系，要求学生熟练掌握摩擦力的基本性质，能准确对物体进行受力分析并分解重力。
【难度系数】
0.7
3. (2024,南充)2024年巴黎奥运会比赛项目中,下列说法正确的是(
A.运动员在跳鞍马过程中要助跑,是利用运动员的惯性
B.运动员在做单杠项目前,手要擦上滑石粉,是为了减小摩擦力
C.在自由体操项目中,运动员在空翻离地后到落回地面前,不受重力
D.运动员站在平衡木上静止不动,运动员受到的重力与运动员对平衡木的压力是一对平衡力
A
)。A.运动员在跳鞍马过程中要助跑,是利用运动员的惯性
B.运动员在做单杠项目前,手要擦上滑石粉,是为了减小摩擦力
C.在自由体操项目中,运动员在空翻离地后到落回地面前,不受重力
D.运动员站在平衡木上静止不动,运动员受到的重力与运动员对平衡木的压力是一对平衡力
答案
3. A
解析
【分析】
要解决这道题，需逐个结合力学相关知识点分析每个选项：
1. 对于A选项，回忆惯性的利用：助跑时运动员获得一定速度，起跳后由于惯性，身体会保持原来的运动状态，从而能顺利完成跳鞍马的动作，可判断该选项是否正确；
2. 对于B选项，思考摩擦力的影响因素：滑石粉的作用是吸去手上的汗水，增大手与单杠间的粗糙程度，以此增大摩擦力，而非减小，据此判断；
3. 对于C选项，明确重力的特点：地球附近的所有物体都受重力作用，运动员空翻离地后仍在地球附近，必然受重力，可判断对错；
4. 对于D选项，牢记二力平衡的条件：平衡力需要作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上，而重力的受力物体是运动员，压力的受力物体是平衡木，不满足“同体”条件，因此不是平衡力。
【解析】
A选项：运动员在跳鞍马前助跑，起跳后由于惯性，身体会保持原来的运动状态，从而能完成动作，利用了运动员的惯性，该选项正确。
B选项：运动员在做单杠项目前擦滑石粉，是为了吸去手上的汗水，增大手与单杠之间的粗糙程度，进而增大摩擦力，防止打滑，并非减小摩擦力，该选项错误。
C选项：地球附近的一切物体都受到重力的作用，运动员在空翻离地后到落回地面前，仍处于地球附近，始终受到重力作用，该选项错误。
D选项：运动员受到的重力，受力物体是运动员；运动员对平衡木的压力，受力物体是平衡木。两个力作用在不同物体上，不符合二力平衡“作用在同一物体上”的条件，因此不是一对平衡力，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
惯性的利用、摩擦力的改变、二力平衡条件
【点评】
本题将力学基础知识点与奥运会运动项目结合，贴近生活实际，需要学生准确理解惯性、摩擦力、二力平衡等核心概念，区分易混淆知识点，属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需逐个结合力学相关知识点分析每个选项：
1. 对于A选项，回忆惯性的利用：助跑时运动员获得一定速度，起跳后由于惯性，身体会保持原来的运动状态，从而能顺利完成跳鞍马的动作，可判断该选项是否正确；
2. 对于B选项，思考摩擦力的影响因素：滑石粉的作用是吸去手上的汗水，增大手与单杠间的粗糙程度，以此增大摩擦力，而非减小，据此判断；
3. 对于C选项，明确重力的特点：地球附近的所有物体都受重力作用，运动员空翻离地后仍在地球附近，必然受重力，可判断对错；
4. 对于D选项，牢记二力平衡的条件：平衡力需要作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上，而重力的受力物体是运动员，压力的受力物体是平衡木，不满足“同体”条件，因此不是平衡力。
【解析】
A选项：运动员在跳鞍马前助跑，起跳后由于惯性，身体会保持原来的运动状态，从而能完成动作，利用了运动员的惯性，该选项正确。
B选项：运动员在做单杠项目前擦滑石粉，是为了吸去手上的汗水，增大手与单杠之间的粗糙程度，进而增大摩擦力，防止打滑，并非减小摩擦力，该选项错误。
C选项：地球附近的一切物体都受到重力的作用，运动员在空翻离地后到落回地面前，仍处于地球附近，始终受到重力作用，该选项错误。
D选项：运动员受到的重力，受力物体是运动员；运动员对平衡木的压力，受力物体是平衡木。两个力作用在不同物体上，不符合二力平衡“作用在同一物体上”的条件，因此不是一对平衡力，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
惯性的利用、摩擦力的改变、二力平衡条件
【点评】
本题将力学基础知识点与奥运会运动项目结合，贴近生活实际，需要学生准确理解惯性、摩擦力、二力平衡等核心概念，区分易混淆知识点，属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.7
4. (2025,广东)冰壶在水平冰面上沿直线滑动的过程中,若冰面粗糙程度相同,则冰壶所受的摩擦力(
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.保持不变
D.先增大后减小
C
)。A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.保持不变
D.先增大后减小
答案
4. C
解析
【分析】
要解决这道题，首先明确冰壶受到的是滑动摩擦力。回忆滑动摩擦力的影响因素：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关，计算公式为$f = μ N$（$μ$为接触面的粗糙程度，$N$为压力）。接下来分析题目中的条件：冰面粗糙程度相同，说明$μ$不变；冰壶在水平冰面上滑动，压力$N$等于冰壶的重力，冰壶的重力始终不变，所以$N$也不变。根据公式，当$μ$和$N$都不变时，滑动摩擦力的大小保持不变，因此可以判断出正确选项。
【解析】
冰壶在水平冰面上滑动时，受到的是滑动摩擦力，滑动摩擦力的计算公式为：$f = μ N$。
1. 接触面粗糙程度相同，即动摩擦因数$μ$保持不变；
2. 冰壶在水平冰面上，压力$N$等于冰壶的重力，冰壶的重力不变，因此压力$N$也不变；
3. 由$f = μ N$可知，当$μ$和$N$均不变时，滑动摩擦力$f$的大小保持不变。
【答案】
C
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素；滑动摩擦力的计算公式
【点评】
本题主要考查滑动摩擦力的影响因素，易错点在于容易误认为冰壶滑动过程中速度变化会影响摩擦力大小，实际上滑动摩擦力与物体的运动速度无关，仅由接触面粗糙程度和压力大小决定，掌握这一核心知识点即可轻松解题。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，首先明确冰壶受到的是滑动摩擦力。回忆滑动摩擦力的影响因素：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关，计算公式为$f = μ N$（$μ$为接触面的粗糙程度，$N$为压力）。接下来分析题目中的条件：冰面粗糙程度相同，说明$μ$不变；冰壶在水平冰面上滑动，压力$N$等于冰壶的重力，冰壶的重力始终不变，所以$N$也不变。根据公式，当$μ$和$N$都不变时，滑动摩擦力的大小保持不变，因此可以判断出正确选项。
【解析】
冰壶在水平冰面上滑动时，受到的是滑动摩擦力，滑动摩擦力的计算公式为：$f = μ N$。
1. 接触面粗糙程度相同，即动摩擦因数$μ$保持不变；
2. 冰壶在水平冰面上，压力$N$等于冰壶的重力，冰壶的重力不变，因此压力$N$也不变；
3. 由$f = μ N$可知，当$μ$和$N$均不变时，滑动摩擦力$f$的大小保持不变。
【答案】
C
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素；滑动摩擦力的计算公式
【点评】
本题主要考查滑动摩擦力的影响因素，易错点在于容易误认为冰壶滑动过程中速度变化会影响摩擦力大小，实际上滑动摩擦力与物体的运动速度无关，仅由接触面粗糙程度和压力大小决定，掌握这一核心知识点即可轻松解题。
【难度系数】
0.8
5. 如图8-3-16所示,某乘客乘坐火车前将行李放到安检仪接受检查,行李在水平传送带上向右加速运动,则行李的受力情况为(
A.重力、传送带的支持力
B.重力、对传送带的压力
C.重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
D.重力、传送带的支持力、向左的摩擦力
C
)。A.重力、传送带的支持力
B.重力、对传送带的压力
C.重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
D.重力、传送带的支持力、向左的摩擦力
答案
5. C
解析
【分析】
首先对行李进行受力分析，先从竖直方向入手：行李在竖直方向静止，所以受到竖直向下的重力和传送带竖直向上的支持力，二者平衡。再看水平方向：行李向右加速运动，运动状态改变，说明水平方向受到力的作用；根据牛顿第二定律，加速度方向与合力方向一致（向右），由于行李相对于传送带有向左的运动趋势，因此传送带会对行李施加一个向右的静摩擦力，这个摩擦力提供行李加速的动力。接下来逐一分析选项，排除错误选项即可得出正确答案。
【解析】
对行李进行受力分析：
1. 竖直方向：行李受到竖直向下的重力$G$，以及传送带对行李竖直向上的支持力$F_{N}$，二力平衡，竖直方向无加速度。
2. 水平方向：行李向右做加速运动，运动状态改变，根据牛顿第二定律，水平方向合力方向与加速度方向相同（向右）。由于行李相对于传送带有向左的运动趋势，因此传送带对行李施加一个向右的静摩擦力$f$，该摩擦力为行李加速提供动力。
分析选项：
A选项：缺少水平方向的摩擦力，无法使行李向右加速，错误；
B选项：“对传送带的压力”是行李对传送带施加的力，并非行李受到的力，错误；
D选项：若摩擦力向左，水平合力向左，行李会向左加速，与题意矛盾，错误；
C选项：包含行李受到的重力、传送带的支持力、向右的摩擦力，符合受力分析结果，正确。
【答案】
C
【知识点】
受力分析、摩擦力方向判断、牛顿第二定律
【点评】
本题考查受力分析的基本方法，重点在于结合物体的运动状态判断摩擦力的方向，易错点是混淆“物体受到的力”和“物体施加的力”，以及错误判断相对运动趋势的方向。解题时需明确：受力分析的对象是研究对象（行李），只分析它受到的力，再结合运动状态确定力的存在和方向。
【难度系数】
0.7
首先对行李进行受力分析，先从竖直方向入手：行李在竖直方向静止，所以受到竖直向下的重力和传送带竖直向上的支持力，二者平衡。再看水平方向：行李向右加速运动，运动状态改变，说明水平方向受到力的作用；根据牛顿第二定律，加速度方向与合力方向一致（向右），由于行李相对于传送带有向左的运动趋势，因此传送带会对行李施加一个向右的静摩擦力，这个摩擦力提供行李加速的动力。接下来逐一分析选项，排除错误选项即可得出正确答案。
【解析】
对行李进行受力分析：
1. 竖直方向：行李受到竖直向下的重力$G$，以及传送带对行李竖直向上的支持力$F_{N}$，二力平衡，竖直方向无加速度。
2. 水平方向：行李向右做加速运动，运动状态改变，根据牛顿第二定律，水平方向合力方向与加速度方向相同（向右）。由于行李相对于传送带有向左的运动趋势，因此传送带对行李施加一个向右的静摩擦力$f$，该摩擦力为行李加速提供动力。
分析选项：
A选项：缺少水平方向的摩擦力，无法使行李向右加速，错误；
B选项：“对传送带的压力”是行李对传送带施加的力，并非行李受到的力，错误；
D选项：若摩擦力向左，水平合力向左，行李会向左加速，与题意矛盾，错误；
C选项：包含行李受到的重力、传送带的支持力、向右的摩擦力，符合受力分析结果，正确。
【答案】
C
【知识点】
受力分析、摩擦力方向判断、牛顿第二定律
【点评】
本题考查受力分析的基本方法，重点在于结合物体的运动状态判断摩擦力的方向，易错点是混淆“物体受到的力”和“物体施加的力”，以及错误判断相对运动趋势的方向。解题时需明确：受力分析的对象是研究对象（行李），只分析它受到的力，再结合运动状态确定力的存在和方向。
【难度系数】
0.7
