5. 如图所示,将一只重为$200 \mathrm{N}$的木箱静止放在水平地面上.现用大小不同的水平力推木箱：当水平推力$F$为$5 \mathrm{N}$时,木箱未被推动,则此时木箱受到的摩擦力为$\mathrm{N}$,方向;当水平推力增大到$10 \mathrm{N}$时，木箱恰好可以做匀速直线运动;当水平推力增大到$15 \mathrm{N}$时，木箱受到的摩擦力为$\mathrm{N}$,此时木箱水平方向受到的合力为$\mathrm{N}$.

5
水平向左
10
5

【分析】
本题可根据木箱的运动状态，结合二力平衡条件、滑动摩擦力的影响因素来分析：
1. 当木箱未被推动时，处于静止状态，水平方向的推力与静摩擦力是一对平衡力，大小相等、方向相反；
2. 当木箱做匀速直线运动时，水平方向的推力与滑动摩擦力是一对平衡力，二者大小相等；
3. 滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，当推力增大后，压力和接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力大小不变，再根据同一直线反方向力的合力计算方法求出合力。
【解析】
1. 当水平推力$F$为$5\mathrm{N}$时，木箱未被推动，处于静止状态，水平方向受力平衡，因此静摩擦力与推力大小相等，即$f_1=F=5\mathrm{N}$；推力方向水平向右，所以摩擦力方向为水平向左。
2. 当水平推力增大到$10\mathrm{N}$时，木箱恰好做匀速直线运动，此时水平方向滑动摩擦力与推力是一对平衡力，故滑动摩擦力$f_2=10\mathrm{N}$。
3. 当水平推力增大到$15\mathrm{N}$时，木箱对地面的压力和接触面的粗糙程度均未改变，所以滑动摩擦力大小不变，仍为$10\mathrm{N}$；此时水平方向推力为$15\mathrm{N}$，摩擦力为$10\mathrm{N}$，方向相反，合力$F_{合}=15\mathrm{N}-10\mathrm{N}=5\mathrm{N}$。
【答案】
5；水平向左；10；5
【知识点】
二力平衡条件；滑动摩擦力的影响因素；合力计算
【点评】
本题是力学基础题，核心是区分静摩擦力和滑动摩擦力的特点：静摩擦力随外力变化（平衡时与外力大小相等），滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度决定，与外力大小无关，需结合物体的运动状态准确分析受力。
【难度系数】
0.7

6. 小明寒假与家人乘坐高铁去哈尔滨冰雪大世界，在匀速直线行驶的高铁上,小明放在头顶上方置物架上的针织帽不小心掉了下来.那么掉下来的针织帽会掉在
()

A.小明后面的座位上
B.小明身上
C.小明前面的座位上
D.小明的右侧

B

【分析】
要解决这道题，我们需要结合惯性知识分析：首先，针织帽原本和匀速直线行驶的高铁、小明一起以相同速度做匀速直线运动。当针织帽掉落时，竖直方向受重力作用下落，但水平方向由于惯性，会保持原来的匀速直线运动速度继续前进；而小明随高铁仍以相同速度匀速运动，二者水平方向相对静止，因此针织帽会掉在小明身上。其他选项中，A、C忽略了惯性导致的水平速度不变，D无侧向力改变运动状态，均不符合实际。
【解析】
1. 确定初始运动状态：针织帽掉落前，针织帽、小明与高铁一同做匀速直线运动，三者水平方向速度的大小和方向完全一致。
2. 分析针织帽掉落时的运动：针织帽掉落时，竖直方向受重力作用向下运动；水平方向上，由于惯性，针织帽会保持原来的匀速直线运动速度，继续向前运动。
3. 对比小明的运动状态：小明随高铁仍以原速度做匀速直线运动，针织帽水平方向速度与小明相同，二者在水平方向相对静止，因此针织帽最终会掉落在小明身上。
【答案】
B
【知识点】
惯性
【点评】
本题考查惯性在生活实际中的应用，核心是理解惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，分析时需区分物体不同方向的运动状态变化，结合惯性定律判断相对运动情况，题目贴近生活，有助于加深对惯性概念的理解。
【难度系数】
0.8

7. 2025北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松圆满举办.如图所示是比赛时的情景，下列有关说法错误的是
()


A.机器人向后蹬地前进，说明力的作用是相互的
B.机器人快速转弯时，其受到的重力方向不会改变
C.机器人冲过终点后不能立即停下，是因为其具有惯性
D.机器人站立时对地面的压力与机器人受到的重力是一对平衡力

D

【分析】
要解决这道题，需逐个分析每个选项对应的物理知识，结合相关概念判断对错：
1. 分析选项A时，结合力的作用相互性的特点，判断物体间力的作用关系；
2. 分析选项B时，明确重力方向的固有属性，与物体运动状态无关；
3. 分析选项C时，利用惯性的定义，判断物体不能立即停下的原因；
4. 分析选项D时，根据二力平衡的条件（作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上），判断压力与重力是否符合平衡力要求。
通过对每个选项的逐一分析，找出错误的说法。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：机器人向后蹬地时，机器人对地面施加向后的力，根据力的作用是相互的，地面对机器人施加向前的反作用力，使机器人前进，该说法正确。
B选项：重力的方向总是竖直向下，与物体的运动状态无关，因此机器人快速转弯时，其受到的重力方向不会改变，该说法正确。
C选项：机器人冲过终点后，由于具有惯性，要保持原来的运动状态，所以不能立即停下，该说法正确。
D选项：机器人站立时对地面的压力，受力物体是地面；机器人受到的重力，受力物体是机器人。两个力作用在不同物体上，不满足二力平衡“作用在同一物体上”的条件，因此不是一对平衡力，该说法错误。
题目要求选出错误的说法，因此答案为D。
【答案】
D
【知识点】
二力平衡条件；力的作用相互性；惯性
【点评】
本题考查力学基础知识点的综合应用，重点考查二力平衡与相互作用力的区分，需要准确把握各知识点的核心内容，尤其是二力平衡的四个条件，避免混淆相关概念。
【难度系数】
0.6

8. 小优乘高铁去旅游，下列有关运动和力的说法正确的是
()

A.高铁列车向前加速时，坐在车上的人会向后仰，是由于车具有惯性
B.高铁列车沿水平轨道匀速直线运动时，车内水平放置的行李箱受到的摩擦力为零
C.小优坐在座椅上给座椅压力，而座椅对小优没有力的作用
D.列车在转弯过程中，小优受力平衡

B

【分析】
要解决这道题，需逐个结合运动和力的相关知识点分析选项：
1. 对于选项A，需明确惯性是物体自身的属性：高铁向前加速时，人的下半身随车身加速，而上半身由于自身惯性保持原来的运动状态，向后仰的原因是人的惯性而非车的惯性，据此判断A的正误；
2. 对于选项B，回忆摩擦力产生的条件：接触、挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动趋势。高铁匀速直线运动时，行李箱与车相对静止，水平方向无相对运动或趋势，因此不受摩擦力，据此判断B的正误；
3. 对于选项C，根据力的作用是相互的规律，小优对座椅施加压力的同时，座椅必然对小优施加反作用力，据此判断C的正误；
4. 对于选项D，平衡状态指静止或匀速直线运动状态，列车转弯时运动方向改变，属于非平衡状态，因此小优受力不平衡，据此判断D的正误。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：高铁列车向前加速时，坐在车上的人会向后仰，是由于人具有惯性，上半身保持原来的运动状态，而非车的惯性，A错误；
选项B：高铁列车沿水平轨道匀速直线运动时，车内的行李箱与列车相对静止，水平方向上没有相对运动或相对运动趋势，因此行李箱受到的摩擦力为零，B正确；
选项C：根据力的作用是相互的，小优坐在座椅上给座椅压力，座椅会对小优施加一个大小相等、方向相反的支持力，C错误；
选项D：列车在转弯过程中，运动方向发生改变，小优的运动状态改变，处于非平衡状态，因此受力不平衡，D错误。
【答案】
B
【知识点】
惯性、力的相互作用、平衡状态判断
【点评】
本题考查运动和力的基础知识点，重点考查对惯性的理解、摩擦力产生条件的应用、力的相互作用规律以及平衡状态的判断，容易混淆的点是惯性的归属主体和受力平衡的条件，需要准确把握概念内涵。
【难度系数】
0.7

9. 如图所示,两个人沿水平方向推一张桌子,$F_1$的大小为$120 \mathrm{N}$,水平向右;$F_2$的大小为$100 \mathrm{N}$,水平向左,则这两个力的作用效果与下列哪个力相同
()


A.$220 \mathrm{N}$,水平向右
B.$120 \mathrm{N}$,水平向右
C.$100 \mathrm{N}$,水平向左
D.$20 \mathrm{N}$,水平向右

D

【分析】
首先明确两个力的方向：$F_1$水平向右，$F_2$水平向左，属于同一直线上方向相反的两个力。对于同一直线反向的两个力，合力的大小为较大力与较小力的差值，方向与较大的力方向相同。我们先计算出这两个力的合力，再对比选项找出作用效果相同的力。
【解析】
已知$F_1=120\mathrm{N}$，方向水平向右；$F_2=100\mathrm{N}$，方向水平向左。
因为两个力作用在同一直线上且方向相反，所以合力大小为：
$F_{\mathrm{合}}=F_1 - F_2=120\mathrm{N}-100\mathrm{N}=20\mathrm{N}$
合力的方向与较大的力$F_1$方向相同，即水平向右。
对比选项，只有D选项的力与该合力的大小和方向都一致。
【答案】
D
【知识点】
同一直线二力合成；合力方向判断
【点评】
本题考查同一直线上反向二力的合成，属于力学基础题，解题关键是掌握同一直线反向二力合成的规律：合力大小为两力大小之差，方向与较大力方向相同。
【难度系数】
0.8

10. 如图甲所示,木块放在水平桌面上,图乙、图丙分别是桌面受到木块的压力和木块受到桌面的支持力的示意图.关于这两个力，下列分析正确的是
()


A.图乙中$F$是由于桌面发生弹性形变而产生的
B.$F$和$F'$两个力大小和作用点均相同
C.$F$和$F'$是一对平衡力
D.$F$和$F'$是一对相互作用力

D

【分析】
要解决这道题，我们可以按照以下思路分析：首先回忆弹力的产生原因，明确弹力是由发生弹性形变的物体产生的；其次牢记相互作用力和平衡力的判断标准，相互作用力是作用在两个不同物体上的力，平衡力是作用在同一物体上的力；最后结合每个选项的描述，逐一分析判断对错。
1. 分析选项A：压力的施力物体是木块，所以该力是木块发生弹性形变产生的，不是桌面形变产生的，A错误。
2. 分析选项B：$F$的作用点在桌面，$F'$的作用点在木块，二者作用点不同，B错误。
3. 分析选项C：平衡力需要作用在同一物体上，$F$和$F'$作用在两个不同物体上，不符合平衡力条件，C错误。
4. 分析选项D：$F$和$F'$大小相等、方向相反、作用在两个物体上、在同一直线上，符合相互作用力的条件，D正确。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：图乙中$F$是桌面受到的压力，该力是由于木块发生弹性形变而对桌面产生的力，并非桌面发生弹性形变产生的，故A错误。
选项B：$F$的作用点在水平桌面上，$F'$的作用点在木块上，两个力的作用点不同，故B错误。
选项C：平衡力的判定条件是“作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上”，$F$作用在桌面，$F'$作用在木块，两个力作用在不同物体上，因此不是一对平衡力，故C错误。
选项D：相互作用力的判定条件是“作用在两个不同物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上”，$F$是木块对桌面的压力，$F'$是桌面对木块的支持力，满足相互作用力的所有条件，因此是一对相互作用力，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
弹力产生原因、相互作用力、平衡力判断
【点评】
本题重点考查弹力的产生本质以及相互作用力与平衡力的区分，核心是要明确：相互作用力作用在两个物体上，平衡力作用在同一物体上，同时要准确判断弹力的施力物体。
【难度系数】
0.6