5. 在某中学秋季田径运动会上,李好同学奋力拼搏,勇夺男子100m冠军。如图为该同学奔跑途中的两个瞬间,用$f_1$、$f_2$分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力,则关于$f_1$、$f_2$的方向,以下说法正确的是(

A.$f_1$向后,$f_2$向后
B.$f_1$向前,$f_2$向前
C.$f_1$向前,$f_2$向后
D.$f_1$向后,$f_2$向前
C
)A.$f_1$向后,$f_2$向后
B.$f_1$向前,$f_2$向前
C.$f_1$向前,$f_2$向后
D.$f_1$向后,$f_2$向前
答案
5.C
解析
【分析】
判断跑步时脚受的摩擦力方向,需明确:人奔跑时,脚与地面接触时,若脚相对地面有向后运动的趋势,地面给脚向前的静摩擦力(作为前进动力);若脚相对地面有向前运动的趋势,地面给脚向后的静摩擦力。观察图甲,该同学蹬地的后脚相对地面有向后滑动的趋势,故$f_1$方向向前;图乙中,即将落地的前脚相对地面有向前滑动的趋势,故$f_2$方向向后,据此分析选项。
【解析】
人奔跑时,后脚蹬地瞬间,脚相对于地面有向后运动的趋势,地面对后脚的静摩擦力方向向前,对应图甲的$f_1$;前脚落地瞬间,脚相对于地面有向前运动的趋势,地面对前脚的静摩擦力方向向后,对应图乙的$f_2$。因此$f_1$向前,$f_2$向后,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
静摩擦力方向判断、摩擦力
【点评】
本题结合跑步场景考查静摩擦力方向的判断,核心是通过脚与地面的相对运动趋势确定摩擦力方向,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.3
判断跑步时脚受的摩擦力方向,需明确:人奔跑时,脚与地面接触时,若脚相对地面有向后运动的趋势,地面给脚向前的静摩擦力(作为前进动力);若脚相对地面有向前运动的趋势,地面给脚向后的静摩擦力。观察图甲,该同学蹬地的后脚相对地面有向后滑动的趋势,故$f_1$方向向前;图乙中,即将落地的前脚相对地面有向前滑动的趋势,故$f_2$方向向后,据此分析选项。
【解析】
人奔跑时,后脚蹬地瞬间,脚相对于地面有向后运动的趋势,地面对后脚的静摩擦力方向向前,对应图甲的$f_1$;前脚落地瞬间,脚相对于地面有向前运动的趋势,地面对前脚的静摩擦力方向向后,对应图乙的$f_2$。因此$f_1$向前,$f_2$向后,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
静摩擦力方向判断、摩擦力
【点评】
本题结合跑步场景考查静摩擦力方向的判断,核心是通过脚与地面的相对运动趋势确定摩擦力方向,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.3
6. A、B两物体叠放在水平桌面上,在如图所示的三种情况下:①图甲中两物体均处于静止状态;②图乙中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动;③图丙中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以20m/s的速度做匀速直线运动。比较上述三种情况下物体A、B在水平方向的受力情况,以下说法正确的是
(

A.三种情况下,A、B在水平方向都不受摩擦力
B.三种情况下,A、B在水平方向都受摩擦力
C.三种情况下,A在水平方向不受摩擦力,②、③中B在水平方向都受摩擦力且摩擦力大小相等
D.①中A在水平方向不受摩擦力,②、③中B在水平方向都受摩擦力但摩擦力大小不相等
(
C
)A.三种情况下,A、B在水平方向都不受摩擦力
B.三种情况下,A、B在水平方向都受摩擦力
C.三种情况下,A在水平方向不受摩擦力,②、③中B在水平方向都受摩擦力且摩擦力大小相等
D.①中A在水平方向不受摩擦力,②、③中B在水平方向都受摩擦力但摩擦力大小不相等
答案
6.C
解析
【分析】
要判断A、B水平方向的受力,需结合平衡状态(静止或匀速直线运动)的受力特点,以及摩擦力产生的条件分析:
1. 对A物体:无论A是静止还是与B一起匀速直线运动,A都处于平衡状态。若A水平方向受摩擦力,没有其他力与该摩擦力平衡,因此A水平方向不受摩擦力。
2. 对B物体:甲图中B静止,水平方向无外力作用,故B水平方向不受摩擦力;乙、丙图中A、B一起匀速直线运动,B受拉力F,根据平衡条件,B水平方向必然受到桌面的滑动摩擦力,且滑动摩擦力的大小仅与压力和接触面粗糙程度有关,乙、丙中压力(A、B总重力)和接触面粗糙程度均不变,因此滑动摩擦力大小相等,与运动速度无关。
【解析】
①甲图:A、B均静止,A水平方向无外力,若受摩擦力无法平衡,故A水平不受摩擦力;B水平方向无外力,也不受摩擦力。
②乙图:A、B以2m/s匀速运动,A水平方向平衡,无其他力平衡摩擦力,故A水平不受摩擦力;B水平方向受拉力F,因匀速,桌面给B的滑动摩擦力与F平衡,大小等于F。
③丙图:A、B以20m/s匀速运动,同理,A水平不受摩擦力;B水平方向仍受桌面的滑动摩擦力,由于压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小与乙图中相等,与速度无关。
综上,三种情况A水平方向都不受摩擦力,②、③中B水平方向都受摩擦力且大小相等,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
摩擦力的判断、滑动摩擦力的影响因素、平衡状态受力分析
【点评】
本题通过三种不同运动状态的叠放物体,考查摩擦力的判断,核心是利用平衡状态分析受力,需注意滑动摩擦力大小与运动速度无关,避免因速度不同误判摩擦力大小。
【难度系数】
0.5
要判断A、B水平方向的受力,需结合平衡状态(静止或匀速直线运动)的受力特点,以及摩擦力产生的条件分析:
1. 对A物体:无论A是静止还是与B一起匀速直线运动,A都处于平衡状态。若A水平方向受摩擦力,没有其他力与该摩擦力平衡,因此A水平方向不受摩擦力。
2. 对B物体:甲图中B静止,水平方向无外力作用,故B水平方向不受摩擦力;乙、丙图中A、B一起匀速直线运动,B受拉力F,根据平衡条件,B水平方向必然受到桌面的滑动摩擦力,且滑动摩擦力的大小仅与压力和接触面粗糙程度有关,乙、丙中压力(A、B总重力)和接触面粗糙程度均不变,因此滑动摩擦力大小相等,与运动速度无关。
【解析】
①甲图:A、B均静止,A水平方向无外力,若受摩擦力无法平衡,故A水平不受摩擦力;B水平方向无外力,也不受摩擦力。
②乙图:A、B以2m/s匀速运动,A水平方向平衡,无其他力平衡摩擦力,故A水平不受摩擦力;B水平方向受拉力F,因匀速,桌面给B的滑动摩擦力与F平衡,大小等于F。
③丙图:A、B以20m/s匀速运动,同理,A水平不受摩擦力;B水平方向仍受桌面的滑动摩擦力,由于压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小与乙图中相等,与速度无关。
综上,三种情况A水平方向都不受摩擦力,②、③中B水平方向都受摩擦力且大小相等,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
摩擦力的判断、滑动摩擦力的影响因素、平衡状态受力分析
【点评】
本题通过三种不同运动状态的叠放物体,考查摩擦力的判断,核心是利用平衡状态分析受力,需注意滑动摩擦力大小与运动速度无关,避免因速度不同误判摩擦力大小。
【难度系数】
0.5
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