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2. (★★)如图8-1所示,小明对静止在水平地面上的箱子施加推力,箱子运动起来;撤去推力,箱子停了下来。请你从上述情景中提出一个物理问题,要求运用运动和力的关系进行解释。不得与示例重复。
【示例】问题:箱子为什么静止在水平地面上?
解释:箱子受到重力与支持力,二力平衡,箱子保持静止状态。
问题:
解释:
【示例】问题:箱子为什么静止在水平地面上?
解释:箱子受到重力与支持力,二力平衡,箱子保持静止状态。
问题:
解释:
答案
施加推力，箱子为什么运动起来？（或撤去推力，箱子为什么停了下来？）
箱子受到的推力大于阻力，由静
止变为运动。（或箱子受阻力作用，由运动变为静止。）
箱子受到的推力大于阻力，由静
止变为运动。（或箱子受阻力作用，由运动变为静止。）
解析
【分析】
首先观察题目中的两个核心情景：施加推力后箱子由静止变为运动，撤去推力后箱子由运动变为静止。根据运动和力的关系，力可以改变物体的运动状态，我们可以从这两个情景出发提出问题，再结合力对运动状态的影响进行解释。思考时要紧扣“运动和力的关系”，明确力是改变物体运动状态的原因，或者分析受力情况对运动状态的影响。
【解析】
问题：施加推力，箱子为什么运动起来？
解释：箱子原本处于静止状态，当受到推力时，推力大于箱子受到的阻力，力改变了箱子的运动状态，使箱子由静止变为运动。
（或问题：撤去推力，箱子为什么停了下来？
解释：撤去推力后，箱子受到水平地面的阻力作用，阻力改变了箱子的运动状态，使箱子由运动变为静止。）
【答案】
示例一：
问题：施加推力，箱子为什么运动起来？
解释：箱子受到的推力大于阻力，力改变了箱子的运动状态，箱子由静止变为运动。
示例二：
问题：撤去推力，箱子为什么停了下来？
解释：箱子受到阻力的作用，力改变了箱子的运动状态，箱子由运动变为静止。
【知识点】
力与运动的关系
【点评】
本题侧重考查对力与运动关系的理解与应用，需要从给定的物理情景中提炼出相关问题，并运用“力可以改变物体的运动状态”这一核心知识进行解释，锻炼了从现象到物理规律的分析能力。
【难度系数】
0.7
首先观察题目中的两个核心情景：施加推力后箱子由静止变为运动，撤去推力后箱子由运动变为静止。根据运动和力的关系，力可以改变物体的运动状态，我们可以从这两个情景出发提出问题，再结合力对运动状态的影响进行解释。思考时要紧扣“运动和力的关系”，明确力是改变物体运动状态的原因，或者分析受力情况对运动状态的影响。
【解析】
问题：施加推力，箱子为什么运动起来？
解释：箱子原本处于静止状态，当受到推力时，推力大于箱子受到的阻力，力改变了箱子的运动状态，使箱子由静止变为运动。
（或问题：撤去推力，箱子为什么停了下来？
解释：撤去推力后，箱子受到水平地面的阻力作用，阻力改变了箱子的运动状态，使箱子由运动变为静止。）
【答案】
示例一：
问题：施加推力，箱子为什么运动起来？
解释：箱子受到的推力大于阻力，力改变了箱子的运动状态，箱子由静止变为运动。
示例二：
问题：撤去推力，箱子为什么停了下来？
解释：箱子受到阻力的作用，力改变了箱子的运动状态，箱子由运动变为静止。
【知识点】
力与运动的关系
【点评】
本题侧重考查对力与运动关系的理解与应用，需要从给定的物理情景中提炼出相关问题，并运用“力可以改变物体的运动状态”这一核心知识进行解释，锻炼了从现象到物理规律的分析能力。
【难度系数】
0.7
3. (★★)跳伞运动员在从飞机上跳下,降落伞没有打开之前,下落会越来越快,此时运动员和伞受到的阻力重力;当降落伞打开一段时间后(图8-2),运动员和伞匀速下落时,受到的阻力重力。(填“大于”“小于”或“等于”)
答案
小于
等于
等于
解析
【分析】
要解决这道题，我们需要结合物体的运动状态，利用力与运动的关系分析受力：
1. 当物体加速运动时，合力方向与运动方向一致，说明使物体运动的力大于阻碍运动的力；
2. 当物体匀速运动时，物体处于平衡状态，此时受到的力为平衡力，大小相等。
首先分析降落伞未打开前的情况：运动员下落越来越快，是加速向下运动，合力向下，重力向下、阻力向上，因此重力大于阻力，即阻力小于重力；
再分析匀速下落的情况：此时运动员和伞处于平衡状态，重力与阻力是一对平衡力，大小相等，即阻力等于重力。
【解析】
1. 降落伞未打开时，运动员和伞加速下落，合力方向与运动方向（向下）一致，说明向下的重力大于向上的阻力，即阻力小于重力；
2. 运动员和伞匀速下落时，处于平衡状态，根据二力平衡条件，此时受到的阻力与重力大小相等，即阻力等于重力。
【答案】
小于；等于
【知识点】
力与运动的关系；二力平衡
【点评】
本题通过跳伞运动员的不同运动状态，考查力与运动的关系及二力平衡的应用，解题核心是将运动状态与受力分析结合，是力学基础考点，需要准确理解运动状态和受力的对应关系。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，我们需要结合物体的运动状态，利用力与运动的关系分析受力：
1. 当物体加速运动时，合力方向与运动方向一致，说明使物体运动的力大于阻碍运动的力；
2. 当物体匀速运动时，物体处于平衡状态，此时受到的力为平衡力，大小相等。
首先分析降落伞未打开前的情况：运动员下落越来越快，是加速向下运动，合力向下，重力向下、阻力向上，因此重力大于阻力，即阻力小于重力；
再分析匀速下落的情况：此时运动员和伞处于平衡状态，重力与阻力是一对平衡力，大小相等，即阻力等于重力。
【解析】
1. 降落伞未打开时，运动员和伞加速下落，合力方向与运动方向（向下）一致，说明向下的重力大于向上的阻力，即阻力小于重力；
2. 运动员和伞匀速下落时，处于平衡状态，根据二力平衡条件，此时受到的阻力与重力大小相等，即阻力等于重力。
【答案】
小于；等于
【知识点】
力与运动的关系；二力平衡
【点评】
本题通过跳伞运动员的不同运动状态，考查力与运动的关系及二力平衡的应用，解题核心是将运动状态与受力分析结合，是力学基础考点，需要准确理解运动状态和受力的对应关系。
【难度系数】
0.7
4. (★★★)在“探究二力平衡的条件”的实验中:
(1)甲、乙两组同学分别选择器材后,设计组装的实验装置如图8-3所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理,其原因是。
(2)在探究力的大小对二力平衡的影响时,通过调整来改变$F_{1}$和$F_{2}$的大小。
(3)保持$F_{1}$与$F_{2}$相等,用手将小车扭转到图8-4所示的位置,松手后,小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是探究二力平衡时,两个力必须满足。
(1)甲、乙两组同学分别选择器材后,设计组装的实验装置如图8-3所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理,其原因是。
(2)在探究力的大小对二力平衡的影响时,通过调整来改变$F_{1}$和$F_{2}$的大小。
(3)保持$F_{1}$与$F_{2}$相等,用手将小车扭转到图8-4所示的位置,松手后,小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是探究二力平衡时,两个力必须满足。
答案
小
车与桌面间的摩擦力较小，可以忽略不计
砝码个数
作
用在同一直线上
车与桌面间的摩擦力较小，可以忽略不计
砝码个数
作
用在同一直线上
解析
【分析】
1. 第(1)问：探究二力平衡条件时，需减小额外阻力对实验的干扰。乙组用小车，小车与桌面间是滚动摩擦力，相比甲组可能采用的木块的滑动摩擦力更小，可忽略不计，能减小摩擦力对实验结果的影响，因此乙组器材更合理。
2. 第(2)问：实验中砝码的重力通过绳子对研究对象施加拉力，拉力大小等于砝码总重力，所以通过调整砝码个数就能改变拉力$F_{1}$和$F_{2}$的大小。
3. 第(3)问：将小车扭转后，两个拉力不在同一直线上，松手后小车无法平衡会转动，直到两个力在同一直线时才平衡，这一步是为了探究二力平衡时两个力必须满足作用在同一直线上。
【解析】
(1) 乙组选择小车作为实验对象，小车与桌面间的摩擦力为滚动摩擦力，相较于滑动摩擦力更小，可以忽略不计，减小了摩擦力对实验的干扰，所以器材更合理。
(2) 实验中，拉力的大小等于砝码的总重力，因此通过调整砝码个数，改变砝码总重力，就能改变$F_{1}$和$F_{2}$的大小。
(3) 把小车扭转到两个拉力不在同一直线的位置，松手后小车无法保持平衡，这一操作的目的是探究二力平衡时，两个力必须满足作用在同一直线上。
【答案】
(1) 小车与桌面间的摩擦力较小，可以忽略不计
(2) 砝码个数
(3) 作用在同一直线上
【知识点】
二力平衡的条件；减小摩擦的方法；实验变量控制
【点评】
本题聚焦“探究二力平衡的条件”实验，考查了实验器材选择的依据、力的大小的调节方法以及二力平衡的关键条件，注重对实验原理和操作逻辑的考查，帮助学生深化对二力平衡本质的理解。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问：探究二力平衡条件时，需减小额外阻力对实验的干扰。乙组用小车，小车与桌面间是滚动摩擦力，相比甲组可能采用的木块的滑动摩擦力更小，可忽略不计，能减小摩擦力对实验结果的影响，因此乙组器材更合理。
2. 第(2)问：实验中砝码的重力通过绳子对研究对象施加拉力，拉力大小等于砝码总重力，所以通过调整砝码个数就能改变拉力$F_{1}$和$F_{2}$的大小。
3. 第(3)问：将小车扭转后，两个拉力不在同一直线上，松手后小车无法平衡会转动，直到两个力在同一直线时才平衡，这一步是为了探究二力平衡时两个力必须满足作用在同一直线上。
【解析】
(1) 乙组选择小车作为实验对象，小车与桌面间的摩擦力为滚动摩擦力，相较于滑动摩擦力更小，可以忽略不计，减小了摩擦力对实验的干扰，所以器材更合理。
(2) 实验中，拉力的大小等于砝码的总重力，因此通过调整砝码个数，改变砝码总重力，就能改变$F_{1}$和$F_{2}$的大小。
(3) 把小车扭转到两个拉力不在同一直线的位置，松手后小车无法保持平衡，这一操作的目的是探究二力平衡时，两个力必须满足作用在同一直线上。
【答案】
(1) 小车与桌面间的摩擦力较小，可以忽略不计
(2) 砝码个数
(3) 作用在同一直线上
【知识点】
二力平衡的条件；减小摩擦的方法；实验变量控制
【点评】
本题聚焦“探究二力平衡的条件”实验，考查了实验器材选择的依据、力的大小的调节方法以及二力平衡的关键条件，注重对实验原理和操作逻辑的考查，帮助学生深化对二力平衡本质的理解。
【难度系数】
0.6
5. (★★)(2025·乐山)如图8-5甲所示,一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上“纹丝不动”。请在图8-5乙中画出硬币竖直方向上受力的示意图,$O$点为硬币的重心。
答案
解析
【分析】
首先判断硬币的运动状态：硬币随动车做匀速直线运动，处于平衡状态。在竖直方向上，硬币只受到重力和窗台的支持力，这两个力是一对平衡力，满足大小相等、方向相反、作用在同一物体（硬币）、作用在同一直线上的特点，作用点均在重心O点。接下来根据力的示意图的画法，画出这两个力即可。
【解析】
1. 确定受力：硬币竖直方向受重力$ G $和支持力$ F_{\mathrm{支}} $，二者为平衡力；
2. 确定作用点：两个力的作用点都在硬币的重心$ O $点；
3. 绘制示意图：从$ O $点竖直向下画一条线段，标注$ G $（表示重力）；从$ O $点竖直向上画一条与重力线段等长的线段，标注$ F_{\mathrm{支}} $（表示支持力）。示意图如下（与参考答案一致）：
【答案】
如上述解析中的受力示意图所示（过重心$ O $，竖直向下画重力$ G $，竖直向上画等长的支持力$ F_{\mathrm{支}} $）
【知识点】
二力平衡条件；力的示意图
【点评】
本题结合运动状态判断受力情况，核心是利用二力平衡的特点分析力的大小、方向关系，同时考查力的示意图的规范画法，解题时需注意平衡力的线段长度要相等，方向相反。
【难度系数】
0.8
首先判断硬币的运动状态：硬币随动车做匀速直线运动，处于平衡状态。在竖直方向上，硬币只受到重力和窗台的支持力，这两个力是一对平衡力，满足大小相等、方向相反、作用在同一物体（硬币）、作用在同一直线上的特点，作用点均在重心O点。接下来根据力的示意图的画法，画出这两个力即可。
【解析】
1. 确定受力：硬币竖直方向受重力$ G $和支持力$ F_{\mathrm{支}} $，二者为平衡力；
2. 确定作用点：两个力的作用点都在硬币的重心$ O $点；
3. 绘制示意图：从$ O $点竖直向下画一条线段，标注$ G $（表示重力）；从$ O $点竖直向上画一条与重力线段等长的线段，标注$ F_{\mathrm{支}} $（表示支持力）。示意图如下（与参考答案一致）：
【答案】
如上述解析中的受力示意图所示（过重心$ O $，竖直向下画重力$ G $，竖直向上画等长的支持力$ F_{\mathrm{支}} $）
【知识点】
二力平衡条件；力的示意图
【点评】
本题结合运动状态判断受力情况，核心是利用二力平衡的特点分析力的大小、方向关系，同时考查力的示意图的规范画法，解题时需注意平衡力的线段长度要相等，方向相反。
【难度系数】
0.8
