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三、解答题
16. 如图所示，木块静止在水平桌面上，画出木块受到支持力的示意图。
16. 如图所示，木块静止在水平桌面上，画出木块受到支持力的示意图。
答案
从木块重心竖直向上画带箭头的线段，标注力的符号F支（示意图）
解析
【分析】
要画出木块受到的支持力，需先明确支持力的三要素：受力物体是木块，作用点在木块的重心（几何中心）；支持力属于弹力，方向垂直于接触面，水平桌面的接触面为水平，因此支持力方向竖直向上。绘制力的示意图时，需将这些要素用带箭头的线段规范呈现。
【解析】
1. 确定作用点：取木块的几何中心作为支持力的作用点；
2. 确定方向：沿竖直向上的方向（垂直于水平桌面）绘制线段；
3. 标注要素：从作用点出发，画一条带箭头的线段，在线段旁标注力的符号“F支”，完成支持力的示意图。
【答案】
从木块重心竖直向上画带箭头的线段，标注力的符号F支（示意图）
【知识点】
力的示意图、弹力
【点评】
本题考查力的示意图的绘制，属于初中力学基础作图题，需掌握支持力的方向和作用点的确定方法，是学生必须掌握的基础知识点，难度较低。
【难度系数】
0.8
要画出木块受到的支持力，需先明确支持力的三要素：受力物体是木块，作用点在木块的重心（几何中心）；支持力属于弹力，方向垂直于接触面，水平桌面的接触面为水平，因此支持力方向竖直向上。绘制力的示意图时，需将这些要素用带箭头的线段规范呈现。
【解析】
1. 确定作用点：取木块的几何中心作为支持力的作用点；
2. 确定方向：沿竖直向上的方向（垂直于水平桌面）绘制线段；
3. 标注要素：从作用点出发，画一条带箭头的线段，在线段旁标注力的符号“F支”，完成支持力的示意图。
【答案】
从木块重心竖直向上画带箭头的线段，标注力的符号F支（示意图）
【知识点】
力的示意图、弹力
【点评】
本题考查力的示意图的绘制，属于初中力学基础作图题，需掌握支持力的方向和作用点的确定方法，是学生必须掌握的基础知识点，难度较低。
【难度系数】
0.8
17. 在探究“摩擦力大小与哪些因素有关”实验时，小晗设计了如图甲、乙、丙所示的实验。
（1）在测量摩擦力前，应将弹簧测力计在
（2）如图甲所示，木块沿水平方向匀速向右运动时受到的摩擦力大小为
（3）实验甲、乙是为了探究滑动摩擦力大小与
（4）在实验丙中，当拉力为1.5 N时，木块保持静止；当拉力减小到1.2 N时，木块受到的摩擦力大小为
（5）改变木块的重力用如图甲所示的方式多次实验，记录的数据如下表：
通过分析可知，当接触面的粗糙程度不变时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越
（1）在测量摩擦力前，应将弹簧测力计在
水平
方向校正“0”点。（2）如图甲所示，木块沿水平方向匀速向右运动时受到的摩擦力大小为
2.2
N。（3）实验甲、乙是为了探究滑动摩擦力大小与
压力大小
的关系。（4）在实验丙中，当拉力为1.5 N时，木块保持静止；当拉力减小到1.2 N时，木块受到的摩擦力大小为
1.2
N，方向为水平向左
。（5）改变木块的重力用如图甲所示的方式多次实验，记录的数据如下表：
通过分析可知，当接触面的粗糙程度不变时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越
大
；如果滑动摩擦力与接触面受到的压力的比值等于接触面的动摩擦因数，那么该接触面间的动摩擦因数为0.4
。答案
17.（1）水平 （2）2.2 （3）压力大小 （4）1.2 水平向左 （5）大 0.4
解析
【分析】
本题围绕“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验展开，需结合弹簧测力计使用规则、二力平衡原理、控制变量法、静摩擦力特点及动摩擦因数计算解题：
1. 测量水平方向摩擦力时，弹簧测力计需在受力方向（水平）校零，避免竖直重力影响测量；
2. 木块匀速直线运动时，水平方向拉力与滑动摩擦力是平衡力，大小相等，读取弹簧测力计示数得摩擦力；
3. 对比甲、乙实验，控制接触面粗糙程度，改变压力，利用控制变量法确定探究变量；
4. 木块静止时，拉力与静摩擦力平衡，大小相等，摩擦力方向与拉力相反（阻碍相对运动趋势）；
5. 分析数据得压力对滑动摩擦力的影响，动摩擦因数为滑动摩擦力与压力的比值，代入计算即可。
【解析】
（1）弹簧测力计测量水平方向力时，应在水平方向校正“0”点，故填水平；
（2）甲图中木块匀速运动，根据二力平衡，滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力，示数为2.2N，故摩擦力为2.2N；
（3）甲、乙实验中，接触面粗糙程度相同、压力大小不同，探究滑动摩擦力与压力大小的关系；
（4）木块静止时受力平衡，静摩擦力大小等于拉力1.2N；拉力水平向右，木块有向右运动趋势，故摩擦力方向水平向左；
（5）分析数据可知，接触面粗糙程度不变时，压力越大滑动摩擦力越大；动摩擦因数μ=滑动摩擦力/压力，计算得0.4。
【答案】
17.（1）水平 （2）2.2 （3）压力大小 （4）1.2 水平向左 （5）大 0.4
【知识点】
滑动摩擦力的探究、二力平衡、弹簧测力计的使用
【点评】
本题是初中物理力学经典实验题，全面考查摩擦力实验的核心知识点，涵盖实验操作、原理应用、方法控制及计算，注重实验探究能力考查，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验展开，需结合弹簧测力计使用规则、二力平衡原理、控制变量法、静摩擦力特点及动摩擦因数计算解题：
1. 测量水平方向摩擦力时，弹簧测力计需在受力方向（水平）校零，避免竖直重力影响测量；
2. 木块匀速直线运动时，水平方向拉力与滑动摩擦力是平衡力，大小相等，读取弹簧测力计示数得摩擦力；
3. 对比甲、乙实验，控制接触面粗糙程度，改变压力，利用控制变量法确定探究变量；
4. 木块静止时，拉力与静摩擦力平衡，大小相等，摩擦力方向与拉力相反（阻碍相对运动趋势）；
5. 分析数据得压力对滑动摩擦力的影响，动摩擦因数为滑动摩擦力与压力的比值，代入计算即可。
【解析】
（1）弹簧测力计测量水平方向力时，应在水平方向校正“0”点，故填水平；
（2）甲图中木块匀速运动，根据二力平衡，滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力，示数为2.2N，故摩擦力为2.2N；
（3）甲、乙实验中，接触面粗糙程度相同、压力大小不同，探究滑动摩擦力与压力大小的关系；
（4）木块静止时受力平衡，静摩擦力大小等于拉力1.2N；拉力水平向右，木块有向右运动趋势，故摩擦力方向水平向左；
（5）分析数据可知，接触面粗糙程度不变时，压力越大滑动摩擦力越大；动摩擦因数μ=滑动摩擦力/压力，计算得0.4。
【答案】
17.（1）水平 （2）2.2 （3）压力大小 （4）1.2 水平向左 （5）大 0.4
【知识点】
滑动摩擦力的探究、二力平衡、弹簧测力计的使用
【点评】
本题是初中物理力学经典实验题，全面考查摩擦力实验的核心知识点，涵盖实验操作、原理应用、方法控制及计算，注重实验探究能力考查，难度适中。
【难度系数】
0.6
18. 如图所示,一辆自重是$3.8×10^{4}\ \mathrm{N}$的卡车装着24箱货物,每箱货物的质量是300 kg,行驶到一座立有限重标志的桥前。求:(g 取 10 N/kg)
(1) 空卡车的质量。
(2) 这辆卡车与货物的总重力。
(3) 要想安全过该桥需要卸下货物的数量。
(第 18 题)
(1) 空卡车的质量。
(2) 这辆卡车与货物的总重力。
(3) 要想安全过该桥需要卸下货物的数量。
(第 18 题)
答案
18.（1）$3.8×10^{3}\ \mathrm{kg}$ （2）$1.1×10^{5}\ \mathrm{N}$ （3）4箱
解析
【分析】
要解决本题，需利用重力与质量的关系公式$ G = mg $（$ g $取10N/kg），结合桥的限重标志（10t）逐步计算：
1. 求空卡车质量时，将卡车自重代入公式变形$ m = \frac{G}{g} $即可；
2. 求总重力时，先计算货物总质量，再算出货物总重力，加上卡车自重得到总重力；
3. 求卸下货物数量时，先算出桥的限重对应的最大总重力，再计算当前总重力与限重的差值，结合每箱货物重力算出箱数，箱数需向上取整保证安全。
【解析】
（1）根据$ G = mg $，变形得空卡车的质量：
$ m_{车} = \frac{G_{车}}{g} = \frac{3.8×10^4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 3.8×10^3\ \mathrm{kg} $；
（2）24箱货物的总质量：
$ m_{货} = 24×300\ \mathrm{kg} = 7200\ \mathrm{kg} $，
货物总重力：
$ G_{货} = m_{货}g = 7200\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg} = 7.2×10^4\ \mathrm{N} $，
卡车与货物的总重力：
$ G_{总} = G_{车} + G_{货} = 3.8×10^4\ \mathrm{N} + 7.2×10^4\ \mathrm{N} = 1.1×10^5\ \mathrm{N} $；
（3）桥的限重$ 10\ \mathrm{t} = 10^4\ \mathrm{kg} $，对应的限重重力：
$ G_{限} = m_{限}g = 10^4\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg} = 1×10^5\ \mathrm{N} $，
需卸下货物的总重力：
$ \Delta G = G_{总} - G_{限} = 1.1×10^5\ \mathrm{N} - 1×10^5\ \mathrm{N} = 1×10^4\ \mathrm{N} $，
每箱货物重力：
$ G_{箱} = m_{箱}g = 300\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg} = 3×10^3\ \mathrm{N} $，
需卸下的箱数：
$ n = \frac{\Delta G}{G_{箱}} = \frac{1×10^4\ \mathrm{N}}{3×10^3\ \mathrm{N}} ≈ 3.33 $，因箱数为整数且需安全，故取4箱。
【答案】
（1）$ 3.8×10^3\ \mathrm{kg} $；（2）$ 1.1×10^5\ \mathrm{N} $；（3）4箱
【知识点】
重力与质量的关系、质量单位换算、限重应用
【点评】
本题结合实际限重场景，考查重力公式的运用，需注意单位统一，箱数计算需向上取整，侧重公式的实际应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需利用重力与质量的关系公式$ G = mg $（$ g $取10N/kg），结合桥的限重标志（10t）逐步计算：
1. 求空卡车质量时，将卡车自重代入公式变形$ m = \frac{G}{g} $即可；
2. 求总重力时，先计算货物总质量，再算出货物总重力，加上卡车自重得到总重力；
3. 求卸下货物数量时，先算出桥的限重对应的最大总重力，再计算当前总重力与限重的差值，结合每箱货物重力算出箱数，箱数需向上取整保证安全。
【解析】
（1）根据$ G = mg $，变形得空卡车的质量：
$ m_{车} = \frac{G_{车}}{g} = \frac{3.8×10^4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 3.8×10^3\ \mathrm{kg} $；
（2）24箱货物的总质量：
$ m_{货} = 24×300\ \mathrm{kg} = 7200\ \mathrm{kg} $，
货物总重力：
$ G_{货} = m_{货}g = 7200\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg} = 7.2×10^4\ \mathrm{N} $，
卡车与货物的总重力：
$ G_{总} = G_{车} + G_{货} = 3.8×10^4\ \mathrm{N} + 7.2×10^4\ \mathrm{N} = 1.1×10^5\ \mathrm{N} $；
（3）桥的限重$ 10\ \mathrm{t} = 10^4\ \mathrm{kg} $，对应的限重重力：
$ G_{限} = m_{限}g = 10^4\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg} = 1×10^5\ \mathrm{N} $，
需卸下货物的总重力：
$ \Delta G = G_{总} - G_{限} = 1.1×10^5\ \mathrm{N} - 1×10^5\ \mathrm{N} = 1×10^4\ \mathrm{N} $，
每箱货物重力：
$ G_{箱} = m_{箱}g = 300\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg} = 3×10^3\ \mathrm{N} $，
需卸下的箱数：
$ n = \frac{\Delta G}{G_{箱}} = \frac{1×10^4\ \mathrm{N}}{3×10^3\ \mathrm{N}} ≈ 3.33 $，因箱数为整数且需安全，故取4箱。
【答案】
（1）$ 3.8×10^3\ \mathrm{kg} $；（2）$ 1.1×10^5\ \mathrm{N} $；（3）4箱
【知识点】
重力与质量的关系、质量单位换算、限重应用
【点评】
本题结合实际限重场景，考查重力公式的运用，需注意单位统一，箱数计算需向上取整，侧重公式的实际应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
