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22. (2025·无锡江阴期中)科学研究表明:空气对运动物体的阻力与物体速度的大小有关,物体速度越大,其受到的空气阻力越大。若不考虑雨滴质量的变化和风速的影响,雨滴由云层向地面下落的过程中,雨滴所受重力和空气阻力的合力大小(
A.始终不变
B.始终变小
C.先变小后变大
D.先变小后不变
D
)A.始终不变
B.始终变小
C.先变小后变大
D.先变小后不变
答案
22. D
解析
【分析】
要解决这道题，我们需要结合雨滴下落过程中速度、空气阻力的变化，逐步分析合力的变化情况：
1. 雨滴刚从云层下落时，速度较小，根据题目“空气对运动物体的阻力与物体速度的大小有关，速度越大，空气阻力越大”，此时空气阻力小于重力，合力为重力减去空气阻力。
2. 随着雨滴下落，速度逐渐增大，空气阻力也随之增大，重力与空气阻力的差值（即合力）会逐渐变小。
3. 当雨滴速度增大到某一值时，空气阻力会增大到与重力大小相等，此时合力为0；之后雨滴将匀速下落，速度不再变化，空气阻力也保持与重力相等的大小，合力始终为0，不再改变。
综上，雨滴下落过程中合力先变小后不变。
【解析】
雨滴下落过程分为两个阶段：
1. 加速下落阶段：雨滴初始速度小，空气阻力$ f ＜ G $，合力$ F_{合}=G-f $。随着下落速度增大，空气阻力$ f $逐渐增大，因此合力$ F_{合} $逐渐变小。
2. 匀速下落阶段：当速度增大到某一值时，空气阻力$ f = G $，此时合力$ F_{合}=G-f=0 $。之后雨滴匀速下落，速度不再变化，空气阻力也保持与重力相等的大小，合力始终为0，不再改变。
因此，雨滴所受重力和空气阻力的合力大小先变小后不变。
【答案】
D
【知识点】
同一直线二力合成、运动与力的关系
【点评】
本题结合空气阻力与速度的关系，考查同一直线上二力的合成及运动与力的动态变化分析，需要学生理清雨滴下落过程中速度、阻力、合力的变化逻辑，对动态分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，我们需要结合雨滴下落过程中速度、空气阻力的变化，逐步分析合力的变化情况：
1. 雨滴刚从云层下落时，速度较小，根据题目“空气对运动物体的阻力与物体速度的大小有关，速度越大，空气阻力越大”，此时空气阻力小于重力，合力为重力减去空气阻力。
2. 随着雨滴下落，速度逐渐增大，空气阻力也随之增大，重力与空气阻力的差值（即合力）会逐渐变小。
3. 当雨滴速度增大到某一值时，空气阻力会增大到与重力大小相等，此时合力为0；之后雨滴将匀速下落，速度不再变化，空气阻力也保持与重力相等的大小，合力始终为0，不再改变。
综上，雨滴下落过程中合力先变小后不变。
【解析】
雨滴下落过程分为两个阶段：
1. 加速下落阶段：雨滴初始速度小，空气阻力$ f ＜ G $，合力$ F_{合}=G-f $。随着下落速度增大，空气阻力$ f $逐渐增大，因此合力$ F_{合} $逐渐变小。
2. 匀速下落阶段：当速度增大到某一值时，空气阻力$ f = G $，此时合力$ F_{合}=G-f=0 $。之后雨滴匀速下落，速度不再变化，空气阻力也保持与重力相等的大小，合力始终为0，不再改变。
因此，雨滴所受重力和空气阻力的合力大小先变小后不变。
【答案】
D
【知识点】
同一直线二力合成、运动与力的关系
【点评】
本题结合空气阻力与速度的关系，考查同一直线上二力的合成及运动与力的动态变化分析，需要学生理清雨滴下落过程中速度、阻力、合力的变化逻辑，对动态分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
23. (2025·连云港灌南校级模拟)以下是对“力与运动”单元的主要知识梳理,请将空缺的三个方框填写完整。
①
]
①
匀速直线运动
;②牛顿第一
;③物体受非平衡力
。]答案
23. ①匀速直线运动 ②牛顿第一 ③物体受非平衡力
解析
【分析】
首先我们需要回忆力与运动的相关知识，先看“运动状态不变”的分支：运动状态不变意味着物体的速度大小和方向都不发生变化，已知其中一种是静止，另一种就是速度大小和方向都不变的直线运动，也就是匀速直线运动，所以①可确定。
接着看物体不受力时对应的规律，牛顿第一定律明确了物体在不受力或受平衡力时，会保持静止或匀速直线运动状态，和这个分支的内容匹配，所以②是牛顿第一定律。
最后看“运动状态改变”的分支，加速、减速、运动方向改变都是运动状态的变化，根据力与运动的关系，只有当物体受到非平衡力时，运动状态才会改变，所以③可确定。
【解析】
1. 对于①：物体运动状态不变的情况有两种，一是静止，二是匀速直线运动，因为这两种状态下物体的速度大小和运动方向均未发生改变，因此①填匀速直线运动。
2. 对于②：牛顿第一定律的内容为：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；而物体受平衡力时，合力为零，运动效果与不受力时一致，也会保持静止或匀速直线运动状态，与该分支的内容完全对应，因此②填牛顿第一。
3. 对于③：当物体受到非平衡力作用时，物体所受合力不为零，会使物体的运动状态发生改变，具体表现为加速直线运动、减速直线运动、运动方向改变，因此③填物体受非平衡力。
【答案】
①匀速直线运动；②牛顿第一；③物体受非平衡力
【知识点】
牛顿第一定律，力与运动的关系，运动状态判断
【点评】
本题是对“力与运动”单元核心知识的梳理题，考查学生对运动状态与受力情况对应关系的掌握，有助于学生构建力与运动的知识体系，加深对核心概念的理解。
【难度系数】
0.8
首先我们需要回忆力与运动的相关知识，先看“运动状态不变”的分支：运动状态不变意味着物体的速度大小和方向都不发生变化，已知其中一种是静止，另一种就是速度大小和方向都不变的直线运动，也就是匀速直线运动，所以①可确定。
接着看物体不受力时对应的规律，牛顿第一定律明确了物体在不受力或受平衡力时，会保持静止或匀速直线运动状态，和这个分支的内容匹配，所以②是牛顿第一定律。
最后看“运动状态改变”的分支，加速、减速、运动方向改变都是运动状态的变化，根据力与运动的关系，只有当物体受到非平衡力时，运动状态才会改变，所以③可确定。
【解析】
1. 对于①：物体运动状态不变的情况有两种，一是静止，二是匀速直线运动，因为这两种状态下物体的速度大小和运动方向均未发生改变，因此①填匀速直线运动。
2. 对于②：牛顿第一定律的内容为：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；而物体受平衡力时，合力为零，运动效果与不受力时一致，也会保持静止或匀速直线运动状态，与该分支的内容完全对应，因此②填牛顿第一。
3. 对于③：当物体受到非平衡力作用时，物体所受合力不为零，会使物体的运动状态发生改变，具体表现为加速直线运动、减速直线运动、运动方向改变，因此③填物体受非平衡力。
【答案】
①匀速直线运动；②牛顿第一；③物体受非平衡力
【知识点】
牛顿第一定律，力与运动的关系，运动状态判断
【点评】
本题是对“力与运动”单元核心知识的梳理题，考查学生对运动状态与受力情况对应关系的掌握，有助于学生构建力与运动的知识体系，加深对核心概念的理解。
【难度系数】
0.8
24. 左低右高的物体 C 平放在足够长的光滑水平桌面上,轻质弹簧右端固定在墙上,向右推动 C 接触弹簧后继续向右压缩弹簧一段距离,然后将光滑木块 A、B($ m_A ＞ m_B $)放在物体 C 上如图所示。松手后,木块 A 的运动情况是
]
落向C的右侧
;木块 B 的运动情况是先向左加速运动，后匀速运动
;C 受到的水平合力的变化情况是先向左变小，然后为零不变
。]
答案
24. 落向C的右侧 先向左加速运动，后匀速运动 先向左变小，然后为零不变
解析
【分析】
首先分析木块A：A与C之间光滑，水平方向不受力，A因惯性保持初始静止状态，当C向左运动时，A下方的支撑部分随C左移，A失去支撑，会落向C的右侧。
接着分析木块B：B与C之间光滑，松手后C在弹簧弹力作用下向左加速，B在C的左低表面，受支持力水平分力作用向左加速；当弹簧恢复原长后，C在光滑桌面匀速运动，B水平方向不受力，将随C匀速运动。
最后分析C的水平合力：初始时C受向左的弹簧弹力，随C左移，弹簧形变量减小，弹力减小，合力向左且变小；弹簧恢复原长后，C不受弹簧弹力，水平方向无其他力，合力为零且保持不变。
【解析】
1. 木块A的运动：
由于A与C接触面光滑，A水平方向不受力，具有惯性的A要保持原来的静止状态。当C向左运动时，A下方的C的支撑结构离开A的下方，因此A会落向C的右侧。
2. 木块B的运动：
B与C接触面光滑，松手后，C在弹簧弹力作用下向左加速运动，B在C的左低表面上，受到C的支持力的水平分力作用，随C一起向左加速；当弹簧恢复原长后，C不受弹簧弹力，在光滑水平桌面上向左匀速运动，此时B水平方向不受力，将随C一起匀速运动，因此B先向左加速运动，后匀速运动。
3. C受到的水平合力的变化：
松手后，C在向左运动的过程中，弹簧的形变量逐渐减小，弹簧对C的向左的弹力逐渐减小，因此C受到的水平合力向左且逐渐变小；当弹簧恢复原长后，C不受弹簧弹力，且桌面光滑、A、B与C光滑，C水平方向不受其他力，合力为零且保持不变，即C受到的水平合力先向左变小，然后为零不变。
【答案】
落向C的右侧；先向左加速运动，后匀速运动；先向左变小，然后为零不变
【知识点】
惯性、弹簧弹力规律、合力分析
【点评】
本题结合惯性、弹簧弹力特性与合力分析，考查物体受力与运动状态的关系，需要准确分析不同阶段物体的受力情况，进而判断运动状态和合力变化，对综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.4
首先分析木块A：A与C之间光滑，水平方向不受力，A因惯性保持初始静止状态，当C向左运动时，A下方的支撑部分随C左移，A失去支撑，会落向C的右侧。
接着分析木块B：B与C之间光滑，松手后C在弹簧弹力作用下向左加速，B在C的左低表面，受支持力水平分力作用向左加速；当弹簧恢复原长后，C在光滑桌面匀速运动，B水平方向不受力，将随C匀速运动。
最后分析C的水平合力：初始时C受向左的弹簧弹力，随C左移，弹簧形变量减小，弹力减小，合力向左且变小；弹簧恢复原长后，C不受弹簧弹力，水平方向无其他力，合力为零且保持不变。
【解析】
1. 木块A的运动：
由于A与C接触面光滑，A水平方向不受力，具有惯性的A要保持原来的静止状态。当C向左运动时，A下方的C的支撑结构离开A的下方，因此A会落向C的右侧。
2. 木块B的运动：
B与C接触面光滑，松手后，C在弹簧弹力作用下向左加速运动，B在C的左低表面上，受到C的支持力的水平分力作用，随C一起向左加速；当弹簧恢复原长后，C不受弹簧弹力，在光滑水平桌面上向左匀速运动，此时B水平方向不受力，将随C一起匀速运动，因此B先向左加速运动，后匀速运动。
3. C受到的水平合力的变化：
松手后，C在向左运动的过程中，弹簧的形变量逐渐减小，弹簧对C的向左的弹力逐渐减小，因此C受到的水平合力向左且逐渐变小；当弹簧恢复原长后，C不受弹簧弹力，且桌面光滑、A、B与C光滑，C水平方向不受其他力，合力为零且保持不变，即C受到的水平合力先向左变小，然后为零不变。
【答案】
落向C的右侧；先向左加速运动，后匀速运动；先向左变小，然后为零不变
【知识点】
惯性、弹簧弹力规律、合力分析
【点评】
本题结合惯性、弹簧弹力特性与合力分析，考查物体受力与运动状态的关系，需要准确分析不同阶段物体的受力情况，进而判断运动状态和合力变化，对综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.4
25. (2025·常州新北校级期中)如图所示,重为 500 N 的小科沿着竖直的直杆匀速上爬,此阶段他受到的摩擦力为 $ f_1 $;小科停在 A 处稍作休息,此阶段他受到的摩擦力为 $ f_2 $;之后沿杆匀速下滑,此阶段他受到的摩擦力为 $ f_3 $,$ f_1 $ 的方向是
]
竖直向上
(竖直向上/竖直向下)的,$ f_3 $ 的方向是竖直向上
(竖直向上/竖直向下)的,$ f_1 $ 的大小等于
(大于/等于/小于)$ f_3 $ 的大小。]
答案
25. 竖直向上 竖直向上 等于
解析
【分析】
要解决这道题，我们需要结合二力平衡的知识来分析小科在不同运动状态下的受力情况：
1. 首先明确，当物体处于匀速直线运动状态或静止状态时，物体受力平衡，即受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
2. 分析小科的每个状态：
匀速上爬时，竖直方向受到竖直向下的重力，为了保持匀速运动，摩擦力需要与重力平衡，所以摩擦力方向竖直向上，大小等于重力。
匀速下滑时，竖直方向同样受到竖直向下的重力，此时小科相对于直杆向下运动，摩擦力的方向与相对运动方向相反，即竖直向上，同时因为匀速运动，摩擦力与重力平衡，大小等于重力。
由此可以比较$ f_1 $和$ f_3 $的大小，二者都等于重力，所以大小相等。
【解析】
1. 小科匀速上爬时：
小科处于匀速直线运动状态，竖直方向受到竖直向下的重力$ G = 500N $和摩擦力$ f_1 $。根据二力平衡条件，这两个力大小相等、方向相反，因此$ f_1 $的方向是竖直向上，大小$ f_1 = G = 500N $。
2. 小科匀速下滑时：
小科处于匀速直线运动状态，竖直方向受到竖直向下的重力$ G = 500N $，此时小科相对于直杆向下运动，摩擦力的方向与相对运动方向相反，即竖直向上；同时根据二力平衡条件，$ f_3 $与重力平衡，大小$ f_3 = G = 500N $。
3. 比较$ f_1 $和$ f_3 $的大小：
因为$ f_1 = G $，$ f_3 = G $，所以$ f_1 $的大小等于$ f_3 $的大小。
【答案】
竖直向上；竖直向上；等于
【知识点】
二力平衡的应用；摩擦力方向判断
【点评】
本题结合生活场景考查二力平衡条件的应用，核心是判断物体在不同运动状态下的受力平衡情况，同时明确摩擦力方向与相对运动（或相对运动趋势）方向相反的规律，需要学生能将物理知识与实际生活场景结合，理解平衡状态下的受力关系。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，我们需要结合二力平衡的知识来分析小科在不同运动状态下的受力情况：
1. 首先明确，当物体处于匀速直线运动状态或静止状态时，物体受力平衡，即受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
2. 分析小科的每个状态：
匀速上爬时，竖直方向受到竖直向下的重力，为了保持匀速运动，摩擦力需要与重力平衡，所以摩擦力方向竖直向上，大小等于重力。
匀速下滑时，竖直方向同样受到竖直向下的重力，此时小科相对于直杆向下运动，摩擦力的方向与相对运动方向相反，即竖直向上，同时因为匀速运动，摩擦力与重力平衡，大小等于重力。
由此可以比较$ f_1 $和$ f_3 $的大小，二者都等于重力，所以大小相等。
【解析】
1. 小科匀速上爬时：
小科处于匀速直线运动状态，竖直方向受到竖直向下的重力$ G = 500N $和摩擦力$ f_1 $。根据二力平衡条件，这两个力大小相等、方向相反，因此$ f_1 $的方向是竖直向上，大小$ f_1 = G = 500N $。
2. 小科匀速下滑时：
小科处于匀速直线运动状态，竖直方向受到竖直向下的重力$ G = 500N $，此时小科相对于直杆向下运动，摩擦力的方向与相对运动方向相反，即竖直向上；同时根据二力平衡条件，$ f_3 $与重力平衡，大小$ f_3 = G = 500N $。
3. 比较$ f_1 $和$ f_3 $的大小：
因为$ f_1 = G $，$ f_3 = G $，所以$ f_1 $的大小等于$ f_3 $的大小。
【答案】
竖直向上；竖直向上；等于
【知识点】
二力平衡的应用；摩擦力方向判断
【点评】
本题结合生活场景考查二力平衡条件的应用，核心是判断物体在不同运动状态下的受力平衡情况，同时明确摩擦力方向与相对运动（或相对运动趋势）方向相反的规律，需要学生能将物理知识与实际生活场景结合，理解平衡状态下的受力关系。
【难度系数】
0.8
26. 如图所示,A、B、C 三个物体的质量相等,有 $ F_1 = F_2 = 2 \, \mathrm{N} $ 的两个水平力作用于 A、C 两个物体上,A、B、C 一起匀速直线运动,则此时 A 物体对地面的摩擦力为
4
N,B 物体对 A 物体的摩擦力向左
(向左/为零/向右)。答案
26. 4 向左
解析
【分析】
1. 先采用整体法分析A、B、C整体的受力：由于整体做匀速直线运动，水平方向受力平衡，可据此求出地面对A的摩擦力，再根据相互作用力得到A对地面的摩擦力大小。
2. 再采用隔离法依次分析C、B、A的受力：先对C分析，根据二力平衡得出B与C间的摩擦力；再对B分析，根据二力平衡得出A与B间的摩擦力，最后根据相互作用力确定B对A的摩擦力方向。
【解析】
1. 分析A对地面的摩擦力：
将A、B、C视为整体，因整体做匀速直线运动，水平方向受力平衡。
水平方向整体受到向左的$F_1=2\,\mathrm{N}$和$F_2=2\,\mathrm{N}$，总向左的力为：$F_{\mathrm{合左}}=F_1+F_2=2\,\mathrm{N}+2\,\mathrm{N}=4\,\mathrm{N}$。
根据二力平衡，地面对A的滑动摩擦力$f_{\mathrm{地对A}}$与总向左的力大小相等，即$f_{\mathrm{地对A}}=4\,\mathrm{N}$，方向向右。
根据力的作用是相互的，A对地面的摩擦力大小等于地面对A的摩擦力大小，为$\boldsymbol{4\,\mathrm{N}}$。
2. 分析B物体对A物体的摩擦力：
隔离C：C做匀速直线运动，水平方向受向左的$F_1=2\,\mathrm{N}$，根据二力平衡，B对C的摩擦力$f_{\mathrm{B对C}}=2\,\mathrm{N}$，方向向右；根据相互作用力，C对B的摩擦力$f_{\mathrm{C对B}}=2\,\mathrm{N}$，方向向左。
隔离B：B做匀速直线运动，水平方向受C对它向左的$f_{\mathrm{C对B}}=2\,\mathrm{N}$，根据二力平衡，A对B的摩擦力$f_{\mathrm{A对B}}=2\,\mathrm{N}$，方向向右；根据相互作用力，B对A的摩擦力方向$\boldsymbol{向左}$。
【答案】
4；向左
【知识点】
二力平衡、相互作用力
【点评】
本题考查二力平衡条件与相互作用力的综合应用，解题的关键是合理运用整体法与隔离法分析受力，先通过整体法判断地面与A间的摩擦力，再通过隔离法逐步推导A、B间的摩擦力方向。
【难度系数】
0.6
1. 先采用整体法分析A、B、C整体的受力：由于整体做匀速直线运动，水平方向受力平衡，可据此求出地面对A的摩擦力，再根据相互作用力得到A对地面的摩擦力大小。
2. 再采用隔离法依次分析C、B、A的受力：先对C分析，根据二力平衡得出B与C间的摩擦力；再对B分析，根据二力平衡得出A与B间的摩擦力，最后根据相互作用力确定B对A的摩擦力方向。
【解析】
1. 分析A对地面的摩擦力：
将A、B、C视为整体，因整体做匀速直线运动，水平方向受力平衡。
水平方向整体受到向左的$F_1=2\,\mathrm{N}$和$F_2=2\,\mathrm{N}$，总向左的力为：$F_{\mathrm{合左}}=F_1+F_2=2\,\mathrm{N}+2\,\mathrm{N}=4\,\mathrm{N}$。
根据二力平衡，地面对A的滑动摩擦力$f_{\mathrm{地对A}}$与总向左的力大小相等，即$f_{\mathrm{地对A}}=4\,\mathrm{N}$，方向向右。
根据力的作用是相互的，A对地面的摩擦力大小等于地面对A的摩擦力大小，为$\boldsymbol{4\,\mathrm{N}}$。
2. 分析B物体对A物体的摩擦力：
隔离C：C做匀速直线运动，水平方向受向左的$F_1=2\,\mathrm{N}$，根据二力平衡，B对C的摩擦力$f_{\mathrm{B对C}}=2\,\mathrm{N}$，方向向右；根据相互作用力，C对B的摩擦力$f_{\mathrm{C对B}}=2\,\mathrm{N}$，方向向左。
隔离B：B做匀速直线运动，水平方向受C对它向左的$f_{\mathrm{C对B}}=2\,\mathrm{N}$，根据二力平衡，A对B的摩擦力$f_{\mathrm{A对B}}=2\,\mathrm{N}$，方向向右；根据相互作用力，B对A的摩擦力方向$\boldsymbol{向左}$。
【答案】
4；向左
【知识点】
二力平衡、相互作用力
【点评】
本题考查二力平衡条件与相互作用力的综合应用，解题的关键是合理运用整体法与隔离法分析受力，先通过整体法判断地面与A间的摩擦力，再通过隔离法逐步推导A、B间的摩擦力方向。
【难度系数】
0.6
27. (2025·南通海门期中)物体 M 是静止在一水平匀速行驶的车厢里的一木箱。如图所示,请作出 M 所受力的示意图。
答案
27. 如图所示
解析
【分析】
首先判断物体M的运动状态：物体M随水平匀速行驶的车厢一起匀速运动，处于平衡状态。接下来分析受力：竖直方向上，物体受到地球施加的重力（方向竖直向下），以及车厢底部对它的支持力（方向竖直向上），这两个力是一对平衡力，大小相等；水平方向上，由于物体与车厢相对静止且没有相对运动趋势，所以不受摩擦力。最后根据力的示意图的画法，将这两个力画在物体的重心上即可。
【解析】
1. 确定物体M的重心位置（通常选在物体的几何中心）；
2. 画重力：从重心竖直向下画一条带箭头的线段，标注符号“G”；
3. 画支持力：从重心竖直向上画一条带箭头的线段，长度与重力的线段相等，标注符号“$F_{支}$”；
（注：水平方向无摩擦力，无需绘制）
【答案】
如图所示（过M的重心竖直向下画重力$G$，竖直向上画等长的支持力$F_{支}$）
【知识点】
二力平衡条件，受力分析，力的示意图绘制
【点评】
本题考查平衡状态下物体的受力分析及力的示意图的绘制，关键在于根据物体的匀速运动状态判断其受力平衡，进而分析出水平方向不受摩擦力，避免错误添加摩擦力。
【难度系数】
0.7
首先判断物体M的运动状态：物体M随水平匀速行驶的车厢一起匀速运动，处于平衡状态。接下来分析受力：竖直方向上，物体受到地球施加的重力（方向竖直向下），以及车厢底部对它的支持力（方向竖直向上），这两个力是一对平衡力，大小相等；水平方向上，由于物体与车厢相对静止且没有相对运动趋势，所以不受摩擦力。最后根据力的示意图的画法，将这两个力画在物体的重心上即可。
【解析】
1. 确定物体M的重心位置（通常选在物体的几何中心）；
2. 画重力：从重心竖直向下画一条带箭头的线段，标注符号“G”；
3. 画支持力：从重心竖直向上画一条带箭头的线段，长度与重力的线段相等，标注符号“$F_{支}$”；
（注：水平方向无摩擦力，无需绘制）
【答案】
如图所示（过M的重心竖直向下画重力$G$，竖直向上画等长的支持力$F_{支}$）
【知识点】
二力平衡条件，受力分析，力的示意图绘制
【点评】
本题考查平衡状态下物体的受力分析及力的示意图的绘制，关键在于根据物体的匀速运动状态判断其受力平衡，进而分析出水平方向不受摩擦力，避免错误添加摩擦力。
【难度系数】
0.7
