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18. (6分)按题目要求完成下列作图。
(1)如图甲,足球在水平地面上向右滚动,画出球受到的弹力$ F $和阻力$ f $的示意图。(作用点已标出)
(2)如图乙,“老鹰”稳稳地停在“$ O $”点,画出它的受力示意图。
(3)如图丙,轻质弹簧将重力为$ G $的小球竖直向上加速弹起,画出此时小球的受力示意图(忽略空气阻力)。
19. (8分)近年来,独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱,质量为65 kg的小张叔叔在水平地面上沿直线匀速骑行,所受阻力为总重力的0.2倍,$ g $取10 N/kg,表中是该独轮车的部分参数,则骑行时:
(1)人和车的总重力是多少?
(2)所受阻力的大小是多少?
(3)独轮车对地面的压强是多少?
(1)如图甲,足球在水平地面上向右滚动,画出球受到的弹力$ F $和阻力$ f $的示意图。(作用点已标出)
(2)如图乙,“老鹰”稳稳地停在“$ O $”点,画出它的受力示意图。
(3)如图丙,轻质弹簧将重力为$ G $的小球竖直向上加速弹起,画出此时小球的受力示意图(忽略空气阻力)。
19. (8分)近年来,独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱,质量为65 kg的小张叔叔在水平地面上沿直线匀速骑行,所受阻力为总重力的0.2倍,$ g $取10 N/kg,表中是该独轮车的部分参数,则骑行时:
(1)人和车的总重力是多少?
(2)所受阻力的大小是多少?
(3)独轮车对地面的压强是多少?
答案
18.【点拨】本题考查力的示意图，涉及弹力、阻力、重力等力的方向和作用点的确定以及物体在不同情境下的受力分析。
【解析】(1)足球在地面上，地面给足球的弹力方向竖直向上，用带箭头线段表示，标注F；足球向右滚动，阻力方向与运动方向相反，即水平向左，用带箭头线段表示，标注f，如图甲所示：
(2)“老鹰”稳稳地停在“O”点，此时“老鹰”受力平衡，受到的重力与支持力大小相等，方向相反。从O点沿竖直向下、用带箭头的线段表示重力，标注G；沿竖直向上、用带箭头的线段表示支持力，标注F，且两线段长度相等，如图乙所示：
(3)弹簧将小球竖直向上加速弹起，弹簧给小球弹力的方向竖直向上，作用点在小球重心，且因为小球加速弹起，弹力F弹大于重力G，用竖直向上且较长带箭头的线段表示弹力，标注F弹，用竖直向下较短带箭头的线段表示重力，标注G，如图丙所示：
19.【点拨】本题考查重力、阻力和压强的计算。准确理解各物理量之间的关系，特别是阻力与总重力的倍数关系以及压力与重力在该情境下的联系。
【解析】(1)人和车的总质量m总=m人+m车=65 kg +10 kg=75 kg，总重力G总=m总g=75 kg×10 N/kg=750 N；
(2)已知所受阻力为总重的0.2倍，即f=0.2 G总=0.2×750 N=150 N；
(3)独轮车在水平地面上，对地面的压力F=G总=750 N，轮胎与地面的接触面积S=3×10⁻³ m²，独轮车对地面的压强p=F/S=750N/(3×10⁻³m²)=2.5×10⁵ Pa。
解析
【分析】
18题：(1) 足球在水平地面滚动，受地面的弹力（支持力，竖直向上）和阻力（与运动方向相反，水平向左），作用点在重心，按力的示意图要求绘制；(2) 老鹰静止时受力平衡，受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，二力大小相等，线段长度需相同；(3) 小球向上加速，忽略空气阻力，受弹簧竖直向上的弹力（因加速，弹力大于重力，线段更长）和竖直向下的重力，作用点在重心。19题：先计算人和车的总质量，再求总重力；阻力为总重力的0.2倍；水平地面上压力等于总重力，压强用压力除以接触面积计算。
【解析】
18. (1) 足球的弹力是地面对它的支持力，方向竖直向上，作用点在球心，画带箭头线段标注F；阻力与足球向右的运动方向相反，方向水平向左，作用点在球心，画带箭头线段标注f，如图甲所示：
(2) 老鹰静止，受力平衡，重力方向竖直向下，作用点在O点，画带箭头线段标注G；支持力方向竖直向上，作用点在O点，画带箭头线段标注F，且两线段长度相等，如图乙所示：
(3) 小球向上加速，忽略空气阻力，受弹簧竖直向上的弹力（大于重力，线段更长），作用点在小球重心，标注F弹；受竖直向下的重力，作用点在小球重心，标注G，如图丙所示：
19. (1) 人和车的总质量：$m_{总}=m_{人}+m_{车}=65\ \mathrm{kg}+10\ \mathrm{kg}=75\ \mathrm{kg}$，总重力：$G_{总}=m_{总}g=75\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=750\ \mathrm{N}$；
(2) 所受阻力：$f=0.2G_{总}=0.2×750\ \mathrm{N}=150\ \mathrm{N}$；
(3) 独轮车对地面的压力：$F_{压}=G_{总}=750\ \mathrm{N}$，接触面积$S=3×10^{-3}\ \mathrm{m}^2$，压强：$p=\frac{F_{压}}{S}=\frac{750\ \mathrm{N}}{3×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=2.5×10^5\ \mathrm{Pa}$；
【答案】
18. (1) 如图甲：；(2) 如图乙：；(3) 如图丙：；19. (1)750 N；(2)150 N；(3)$2.5×10^5$ Pa；
【知识点】
力的示意图、重力计算、压强计算；
【点评】
本题考查力学基础的受力分析、力的示意图绘制，以及重力、阻力、压强的计算，属于力学核心基础题，注重基本概念和公式的应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
18题：(1) 足球在水平地面滚动，受地面的弹力（支持力，竖直向上）和阻力（与运动方向相反，水平向左），作用点在重心，按力的示意图要求绘制；(2) 老鹰静止时受力平衡，受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，二力大小相等，线段长度需相同；(3) 小球向上加速，忽略空气阻力，受弹簧竖直向上的弹力（因加速，弹力大于重力，线段更长）和竖直向下的重力，作用点在重心。19题：先计算人和车的总质量，再求总重力；阻力为总重力的0.2倍；水平地面上压力等于总重力，压强用压力除以接触面积计算。
【解析】
18. (1) 足球的弹力是地面对它的支持力，方向竖直向上，作用点在球心，画带箭头线段标注F；阻力与足球向右的运动方向相反，方向水平向左，作用点在球心，画带箭头线段标注f，如图甲所示：
(2) 老鹰静止，受力平衡，重力方向竖直向下，作用点在O点，画带箭头线段标注G；支持力方向竖直向上，作用点在O点，画带箭头线段标注F，且两线段长度相等，如图乙所示：
(3) 小球向上加速，忽略空气阻力，受弹簧竖直向上的弹力（大于重力，线段更长），作用点在小球重心，标注F弹；受竖直向下的重力，作用点在小球重心，标注G，如图丙所示：
19. (1) 人和车的总质量：$m_{总}=m_{人}+m_{车}=65\ \mathrm{kg}+10\ \mathrm{kg}=75\ \mathrm{kg}$，总重力：$G_{总}=m_{总}g=75\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=750\ \mathrm{N}$；
(2) 所受阻力：$f=0.2G_{总}=0.2×750\ \mathrm{N}=150\ \mathrm{N}$；
(3) 独轮车对地面的压力：$F_{压}=G_{总}=750\ \mathrm{N}$，接触面积$S=3×10^{-3}\ \mathrm{m}^2$，压强：$p=\frac{F_{压}}{S}=\frac{750\ \mathrm{N}}{3×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=2.5×10^5\ \mathrm{Pa}$；
【答案】
18. (1) 如图甲：
；(2) 如图乙：；(3) 如图丙：；19. (1)750 N；(2)150 N；(3)$2.5×10^5$ Pa；【知识点】
力的示意图、重力计算、压强计算；
【点评】
本题考查力学基础的受力分析、力的示意图绘制，以及重力、阻力、压强的计算，属于力学核心基础题，注重基本概念和公式的应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
20. (6分)小华用矿泉水瓶做了一组小实验:
(1)如图甲所示,她沿水平方向用力推瓶子底部,瓶子开始在桌面上滑动,说明力可以改变物体的
(2)如图乙所示,将少量热水倒入一空矿泉水瓶中,轻轻摇晃后将热水倒出,立即拧紧瓶盖,一段时间后,看到矿泉水瓶变瘪,“变瘪”说明力可以改变物体的
(3)如图丙所示,利用矿泉水瓶和两根吸管制作了一个“口吹喷雾器”,从吸管B的管口向吸管A上端用力吹气,观察到水呈雾状从A管的管口喷出,这是因为A管上方空气流速变大,压强变
(1)如图甲所示,她沿水平方向用力推瓶子底部,瓶子开始在桌面上滑动,说明力可以改变物体的
运动状态
;再沿水平方向用大小相同的力推瓶盖,瓶子翻倒,说明力的作用效果与力的作用点
有关;(2)如图乙所示,将少量热水倒入一空矿泉水瓶中,轻轻摇晃后将热水倒出,立即拧紧瓶盖,一段时间后,看到矿泉水瓶变瘪,“变瘪”说明力可以改变物体的
形状
,该实验可以验证大气压
的存在;(3)如图丙所示,利用矿泉水瓶和两根吸管制作了一个“口吹喷雾器”,从吸管B的管口向吸管A上端用力吹气,观察到水呈雾状从A管的管口喷出,这是因为A管上方空气流速变大,压强变
小
,若要让水雾能持续喷出,矿泉水瓶需要敞口
(选填“敞口”或“封口”)。答案
20.(1)运动状态 作用点 (2)形状 大气压 (3)小 敞口
【点拨】本题考查力的作用效果、力的三要素、大气压强以及流体压强与流速的关系等知识点。通过对矿泉水瓶相关小实验的分析，考查对这些物理概念的理解和应用。
【解析】(1)沿水平方向用力推瓶子底部，瓶子由静止开始在桌面上滑动，其运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。用大小相同的力推瓶盖，瓶子翻倒，与推瓶子底部效果不同，说明力的作用效果与力的作用点有关。
(2)将少量热水倒入一空矿泉水瓶中，轻轻摇晃后将热水倒出，立即拧紧瓶盖，一段时间后，瓶内空气遇冷收缩，气压降低，外界大气压大于瓶内气压，瓶子在大气压作用下变瘪，“变瘪”说明力可以改变物体的形状，该实验验证了大气压的存在。
(3)从吸管B的管口向吸管A上端用力吹气，A管上空气流速变大，根据流体压强与流速的关系，流速大的地方压强小，所以A管上方压强变小。若要让水雾能持续喷出，矿泉水瓶需要敞口，这样瓶内液面上方与大气相通，在大气压的作用下，水能持续上升，可持续喷出水雾。
【点拨】本题考查力的作用效果、力的三要素、大气压强以及流体压强与流速的关系等知识点。通过对矿泉水瓶相关小实验的分析，考查对这些物理概念的理解和应用。
【解析】(1)沿水平方向用力推瓶子底部，瓶子由静止开始在桌面上滑动，其运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。用大小相同的力推瓶盖，瓶子翻倒，与推瓶子底部效果不同，说明力的作用效果与力的作用点有关。
(2)将少量热水倒入一空矿泉水瓶中，轻轻摇晃后将热水倒出，立即拧紧瓶盖，一段时间后，瓶内空气遇冷收缩，气压降低，外界大气压大于瓶内气压，瓶子在大气压作用下变瘪，“变瘪”说明力可以改变物体的形状，该实验验证了大气压的存在。
(3)从吸管B的管口向吸管A上端用力吹气，A管上空气流速变大，根据流体压强与流速的关系，流速大的地方压强小，所以A管上方压强变小。若要让水雾能持续喷出，矿泉水瓶需要敞口，这样瓶内液面上方与大气相通，在大气压的作用下，水能持续上升，可持续喷出水雾。
解析
【分析】
本题通过矿泉水瓶的三个小实验考查力学基础知识点，解题时需结合实验现象对应物理概念分析：
1. 图甲中，推瓶子底部使瓶子滑动，是运动状态改变；推瓶盖效果不同，说明力的作用点影响力的作用效果。
2. 图乙中，瓶子变瘪是形状改变，同时是大气压作用的结果。
3. 图丙中，利用流体压强与流速的关系分析，要持续喷水雾需瓶内与大气相通。
【解析】
(1) 沿水平方向推瓶子底部，瓶子由静止变为滑动，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态；用大小相同的力推瓶盖，瓶子翻倒，与推底部的作用效果不同，说明力的作用效果与力的作用点有关。
(2) 拧紧瓶盖后，瓶内空气遇冷收缩，气压减小，外界大气压大于瓶内气压，使瓶子变瘪，这一现象说明力可以改变物体的形状，同时验证了大气压的存在。
(3) 向A管上端吹气时，A管上方空气流速变大，根据流体压强与流速的关系，流速越大的位置压强越小，因此A管上方压强变小；若要让水雾持续喷出，矿泉水瓶需要敞口，使瓶内液面上方与大气相通，在大气压作用下水能持续上升喷出。
【答案】
(1) 运动状态；作用点 (2) 形状；大气压 (3) 小；敞口
【知识点】
力的作用效果；大气压；流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合生活小实验考查基础物理知识点，注重知识与实际现象的结合，难度适中，能有效考查学生对基础概念的理解与应用能力。
【难度系数】
0.7
本题通过矿泉水瓶的三个小实验考查力学基础知识点，解题时需结合实验现象对应物理概念分析：
1. 图甲中，推瓶子底部使瓶子滑动，是运动状态改变；推瓶盖效果不同，说明力的作用点影响力的作用效果。
2. 图乙中，瓶子变瘪是形状改变，同时是大气压作用的结果。
3. 图丙中，利用流体压强与流速的关系分析，要持续喷水雾需瓶内与大气相通。
【解析】
(1) 沿水平方向推瓶子底部，瓶子由静止变为滑动，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态；用大小相同的力推瓶盖，瓶子翻倒，与推底部的作用效果不同，说明力的作用效果与力的作用点有关。
(2) 拧紧瓶盖后，瓶内空气遇冷收缩，气压减小，外界大气压大于瓶内气压，使瓶子变瘪，这一现象说明力可以改变物体的形状，同时验证了大气压的存在。
(3) 向A管上端吹气时，A管上方空气流速变大，根据流体压强与流速的关系，流速越大的位置压强越小，因此A管上方压强变小；若要让水雾持续喷出，矿泉水瓶需要敞口，使瓶内液面上方与大气相通，在大气压作用下水能持续上升喷出。
【答案】
(1) 运动状态；作用点 (2) 形状；大气压 (3) 小；敞口
【知识点】
力的作用效果；大气压；流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合生活小实验考查基础物理知识点，注重知识与实际现象的结合，难度适中，能有效考查学生对基础概念的理解与应用能力。
【难度系数】
0.7
