5.有一物体在大小为 11 N的水平拉力 F 作用下,以2 m/s 的速度在水平地面上做匀速直线运动,其s -t 图像如图所示。求:
(1)该物体在 A、B 间通过的路程 s。
(2)当物体受到的拉力方向不变、大小减小为8 N时,物体所受合力的大小。

(1)该物体在 A、B 间通过的路程 s。
(2)当物体受到的拉力方向不变、大小减小为8 N时,物体所受合力的大小。
答案
(1) 6 m
(2) 3 N
解析:(1)根据图像可知,物体在 A、B 间运动的时间t=5 s-2 s=3 s,物体在 A、B 间通过的路程 s=vt=2 m/s×3 s=6 m。
(2)物体匀速直线运动时,受到的摩擦力 f=F=11 N,因为滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,所以拉力减小为 8 N 时,物体受到的摩擦力仍为11 N 不变,因为此时摩擦力和拉力的方向相反,且在同一条直线上,所以合力的大小 F合=f-F=11 N-8 N=3 N。
(2) 3 N
解析:(1)根据图像可知,物体在 A、B 间运动的时间t=5 s-2 s=3 s,物体在 A、B 间通过的路程 s=vt=2 m/s×3 s=6 m。
(2)物体匀速直线运动时,受到的摩擦力 f=F=11 N,因为滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,所以拉力减小为 8 N 时,物体受到的摩擦力仍为11 N 不变,因为此时摩擦力和拉力的方向相反,且在同一条直线上,所以合力的大小 F合=f-F=11 N-8 N=3 N。
解析
【分析】
要解决这道题,首先处理第一问:从s-t图像中找到A、B两点对应的时间,计算两点间的运动时间,再利用速度公式$s=vt$算出A、B间的路程;第二问:物体匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力是平衡力,大小相等,由此得到滑动摩擦力;滑动摩擦力仅与接触面粗糙程度和压力大小有关,拉力变化时摩擦力不变,再根据同一直线反方向二力的合力等于两力之差计算合力大小。
【解析】
(1) 由s-t图像可知,A点对应的时间为$t_A=2s$,B点对应的时间为$t_B=5s$,则A、B间物体运动的时间:$t = t_B - t_A = 5s - 2s = 3s$。已知物体运动速度$v=2m/s$,根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,可得A、B间通过的路程:$s = vt = 2m/s × 3s = 6m$。
(2) 物体做匀速直线运动时,水平方向的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此滑动摩擦力$f = F = 11N$。当拉力减小为8N时,由于滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力大小有关,这两个因素均未改变,所以摩擦力大小仍为11N。此时拉力与摩擦力方向相反,在同一直线上,故合力大小:$F_{合}=f - F' = 11N - 8N = 3N$。
【答案】
(1) 6 m;(2) 3 N
【知识点】
速度公式、滑动摩擦力、合力计算
【点评】
本题结合s-t图像考查速度计算与合力的求解,核心是利用匀速运动时二力平衡得到滑动摩擦力,且滑动摩擦力大小不变,需掌握力的平衡和合力的计算方法,属于中等难度题目。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,首先处理第一问:从s-t图像中找到A、B两点对应的时间,计算两点间的运动时间,再利用速度公式$s=vt$算出A、B间的路程;第二问:物体匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力是平衡力,大小相等,由此得到滑动摩擦力;滑动摩擦力仅与接触面粗糙程度和压力大小有关,拉力变化时摩擦力不变,再根据同一直线反方向二力的合力等于两力之差计算合力大小。
【解析】
(1) 由s-t图像可知,A点对应的时间为$t_A=2s$,B点对应的时间为$t_B=5s$,则A、B间物体运动的时间:$t = t_B - t_A = 5s - 2s = 3s$。已知物体运动速度$v=2m/s$,根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,可得A、B间通过的路程:$s = vt = 2m/s × 3s = 6m$。
(2) 物体做匀速直线运动时,水平方向的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此滑动摩擦力$f = F = 11N$。当拉力减小为8N时,由于滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力大小有关,这两个因素均未改变,所以摩擦力大小仍为11N。此时拉力与摩擦力方向相反,在同一直线上,故合力大小:$F_{合}=f - F' = 11N - 8N = 3N$。
【答案】
(1) 6 m;(2) 3 N
【知识点】
速度公式、滑动摩擦力、合力计算
【点评】
本题结合s-t图像考查速度计算与合力的求解,核心是利用匀速运动时二力平衡得到滑动摩擦力,且滑动摩擦力大小不变,需掌握力的平衡和合力的计算方法,属于中等难度题目。
【难度系数】
0.5
[例4]车站广场上,常常看到人们将旅行包放在拉杆箱上,如图所示,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,拉杆箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做匀速直线运动。不计空气阻力,下列分析正确的是(

A.A对B具有水平向右的摩擦力
B.B的重力和A对B的支持力是一对平衡力
C.A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
D.B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
B
)A.A对B具有水平向右的摩擦力
B.B的重力和A对B的支持力是一对平衡力
C.A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
D.B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
答案
例4. B
解析
【分析】
首先明确拉杆箱A和旅行包B一起向右做匀速直线运动,二者均处于平衡状态,合力为零。对各选项逐一分析:
1. 分析A选项:若A对B有水平向右的摩擦力,B在水平方向无其他力与该摩擦力平衡,无法保持匀速直线运动,故A错误;
2. 分析B选项:B的重力竖直向下,A对B的支持力竖直向上,二力大小相等、方向相反、作用在同一物体(B)上,符合平衡力的条件,故B正确;
3. 分析C选项:地面对A的支持力等于A和B的总重力,大于A自身的重力,与A的重力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
4. 分析D选项:相互作用力是两个物体之间的相互作用,B对A的压力施力物体是B、受力物体是A,而B的重力施力物体是地球、受力物体是B,二者施力和受力物体均不同,不是相互作用力,故D错误。
【解析】
由于A、B一起做匀速直线运动,B处于平衡状态,水平方向不受摩擦力(否则无法平衡),A错误;B的重力与A对B的支持力,作用在同一物体B上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,属于一对平衡力,B正确;地面对A的支持力等于A和B的总重力,与A的重力大小不等,不是平衡力,C错误;B对A的压力和B的重力施力物体不同,不是相互作用力,D错误。
【答案】
B
【知识点】
二力平衡、相互作用力、摩擦力
【点评】
本题考查平衡力、相互作用力及摩擦力的判断,核心是区分平衡力与相互作用力的差异,结合平衡状态的受力特点分析,属于初中物理基础题型,需准确掌握受力分析的基本方法。
【难度系数】
0.5
首先明确拉杆箱A和旅行包B一起向右做匀速直线运动,二者均处于平衡状态,合力为零。对各选项逐一分析:
1. 分析A选项:若A对B有水平向右的摩擦力,B在水平方向无其他力与该摩擦力平衡,无法保持匀速直线运动,故A错误;
2. 分析B选项:B的重力竖直向下,A对B的支持力竖直向上,二力大小相等、方向相反、作用在同一物体(B)上,符合平衡力的条件,故B正确;
3. 分析C选项:地面对A的支持力等于A和B的总重力,大于A自身的重力,与A的重力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
4. 分析D选项:相互作用力是两个物体之间的相互作用,B对A的压力施力物体是B、受力物体是A,而B的重力施力物体是地球、受力物体是B,二者施力和受力物体均不同,不是相互作用力,故D错误。
【解析】
由于A、B一起做匀速直线运动,B处于平衡状态,水平方向不受摩擦力(否则无法平衡),A错误;B的重力与A对B的支持力,作用在同一物体B上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,属于一对平衡力,B正确;地面对A的支持力等于A和B的总重力,与A的重力大小不等,不是平衡力,C错误;B对A的压力和B的重力施力物体不同,不是相互作用力,D错误。
【答案】
B
【知识点】
二力平衡、相互作用力、摩擦力
【点评】
本题考查平衡力、相互作用力及摩擦力的判断,核心是区分平衡力与相互作用力的差异,结合平衡状态的受力特点分析,属于初中物理基础题型,需准确掌握受力分析的基本方法。
【难度系数】
0.5
6. 在粗糙程度相同的水平桌面上,手推木块向右压轻质弹簧至图(甲)所示的位置;松手后,木块最终静止在图(乙)所示的位置。下列说法中正确的是(

A.木块离开弹簧后最终会停下来,说明力是维持物体运动的原因
B.木块离开弹簧后,若外力突然全部消失,木块会立即停止运动
C.图(甲)中,手对木块的压力和木块对弹簧的压力是一对相互作用力
D.图(乙)中,木块受到的重力和水平桌面对木块的支持力是一对平衡力
D
)A.木块离开弹簧后最终会停下来,说明力是维持物体运动的原因
B.木块离开弹簧后,若外力突然全部消失,木块会立即停止运动
C.图(甲)中,手对木块的压力和木块对弹簧的压力是一对相互作用力
D.图(乙)中,木块受到的重力和水平桌面对木块的支持力是一对平衡力
答案
6. D
解析
【分析】
要判断各选项的正确性,需结合力与运动的关系、平衡力与相互作用力的区别逐一分析:
1. 选项A:木块离开弹簧后停下,是因为受到桌面摩擦力,说明力是改变物体运动状态的原因,而非维持运动的原因,故A错误;
2. 选项B:根据牛顿第一定律,若外力全部消失,运动的木块将保持匀速直线运动,不会立即停止,故B错误;
3. 选项C:相互作用力需满足“作用在两个不同物体上、大小相等、方向相反、共线”,手对木块的压力受力物体是木块,木块对弹簧的压力受力物体是弹簧,且两力方向相同,不符合相互作用力条件,故C错误;
4. 选项D:图乙中木块静止,竖直方向上重力和桌面对木块的支持力满足“同物、等大、反向、共线”,是一对平衡力,故D正确。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:木块离开弹簧后受摩擦力作用最终停下,摩擦力改变了木块的运动状态,说明力是改变物体运动状态的原因,而非维持物体运动的原因,A错误;
B选项:根据牛顿第一定律,运动的物体若不受外力,将保持匀速直线运动状态,因此木块离开弹簧后若外力全部消失,会做匀速直线运动,不会立即停止,B错误;
C选项:相互作用力是两个物体间的相互作用,受力物体不同,且方向相反。手对木块的压力作用在木块上,木块对弹簧的压力作用在弹簧上,两力方向相同,不符合相互作用力的特点,C错误;
D选项:图乙中木块静止,处于平衡状态,竖直方向上木块受到的重力和水平桌面对木块的支持力,作用在同一木块上,大小相等、方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,D正确。
【答案】
D
【知识点】
平衡力、相互作用力、力与运动的关系
【点评】
本题考查初中力学基础知识点,需准确区分平衡力与相互作用力,理解力与运动的关系,是常见的基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正确性,需结合力与运动的关系、平衡力与相互作用力的区别逐一分析:
1. 选项A:木块离开弹簧后停下,是因为受到桌面摩擦力,说明力是改变物体运动状态的原因,而非维持运动的原因,故A错误;
2. 选项B:根据牛顿第一定律,若外力全部消失,运动的木块将保持匀速直线运动,不会立即停止,故B错误;
3. 选项C:相互作用力需满足“作用在两个不同物体上、大小相等、方向相反、共线”,手对木块的压力受力物体是木块,木块对弹簧的压力受力物体是弹簧,且两力方向相同,不符合相互作用力条件,故C错误;
4. 选项D:图乙中木块静止,竖直方向上重力和桌面对木块的支持力满足“同物、等大、反向、共线”,是一对平衡力,故D正确。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:木块离开弹簧后受摩擦力作用最终停下,摩擦力改变了木块的运动状态,说明力是改变物体运动状态的原因,而非维持物体运动的原因,A错误;
B选项:根据牛顿第一定律,运动的物体若不受外力,将保持匀速直线运动状态,因此木块离开弹簧后若外力全部消失,会做匀速直线运动,不会立即停止,B错误;
C选项:相互作用力是两个物体间的相互作用,受力物体不同,且方向相反。手对木块的压力作用在木块上,木块对弹簧的压力作用在弹簧上,两力方向相同,不符合相互作用力的特点,C错误;
D选项:图乙中木块静止,处于平衡状态,竖直方向上木块受到的重力和水平桌面对木块的支持力,作用在同一木块上,大小相等、方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,D正确。
【答案】
D
【知识点】
平衡力、相互作用力、力与运动的关系
【点评】
本题考查初中力学基础知识点,需准确区分平衡力与相互作用力,理解力与运动的关系,是常见的基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
7.如图所示,木板B在
F=5 N的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动,此时弹簧测力计示数是2 N,则木块A受到的摩擦力是
F=5 N的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动,此时弹簧测力计示数是2 N,则木块A受到的摩擦力是
2
N,地面对木板B的摩擦力是3
N。当F增大到7 N时,木块A受到的摩擦力不变
(选填“变大”“变小”或“不变”)。答案
7. 2 3 不变
解析
【分析】
首先分析木块A的受力状态:当木板B匀速运动时,木块A保持静止,处于平衡状态,水平方向受到弹簧测力计的拉力和B对A的滑动摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,可据此求出A受到的摩擦力。接着分析木板B的受力:B匀速运动,水平方向受向右的拉力F,向左的力有A对B的滑动摩擦力(与A受到的摩擦力是相互作用力,大小相等)和地面对B的滑动摩擦力,根据平衡条件可求出地面对B的摩擦力。最后,滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,当F增大时,A、B间的压力和接触面粗糙程度不变,因此A受到的摩擦力不变。
【解析】
1. 求木块A受到的摩擦力:
木块A静止,处于平衡状态,水平方向受到弹簧测力计的拉力(大小为2N)和B对A的滑动摩擦力,根据二力平衡,这两个力大小相等,所以A受到的摩擦力$ f_A = 2\ \mathrm{N} $。
2. 求地面对木板B的摩擦力:
木板B匀速运动,处于平衡状态,水平方向受力:向右的拉力$ F = 5\ \mathrm{N} $,向左的力有A对B的滑动摩擦力$ f_A' $(与$ f_A $是相互作用力,大小$ f_A' = f_A = 2\ \mathrm{N} $),以及地面对B的滑动摩擦力$ f_{\mathrm{地}} $。根据平衡条件:$ F = f_A' + f_{\mathrm{地}} $,因此$ f_{\mathrm{地}} = F - f_A' = 5\ \mathrm{N} - 2\ \mathrm{N} = 3\ \mathrm{N} $。
3. 判断F增大时A受到的摩擦力变化:
滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面的粗糙程度决定,当F增大到7N时,A对B的压力不变,接触面的粗糙程度也不变,所以A、B间的滑动摩擦力不变,即木块A受到的摩擦力不变。
【答案】
2;3;不变
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、相互作用力
【点评】
本题结合二力平衡、滑动摩擦力的影响因素和相互作用力的知识,考查受力分析与平衡条件的应用,关键是明确物体的平衡状态,正确分析各力的关系,同时牢记滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与外力大小无关。
【难度系数】
0.5
首先分析木块A的受力状态:当木板B匀速运动时,木块A保持静止,处于平衡状态,水平方向受到弹簧测力计的拉力和B对A的滑动摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,可据此求出A受到的摩擦力。接着分析木板B的受力:B匀速运动,水平方向受向右的拉力F,向左的力有A对B的滑动摩擦力(与A受到的摩擦力是相互作用力,大小相等)和地面对B的滑动摩擦力,根据平衡条件可求出地面对B的摩擦力。最后,滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,当F增大时,A、B间的压力和接触面粗糙程度不变,因此A受到的摩擦力不变。
【解析】
1. 求木块A受到的摩擦力:
木块A静止,处于平衡状态,水平方向受到弹簧测力计的拉力(大小为2N)和B对A的滑动摩擦力,根据二力平衡,这两个力大小相等,所以A受到的摩擦力$ f_A = 2\ \mathrm{N} $。
2. 求地面对木板B的摩擦力:
木板B匀速运动,处于平衡状态,水平方向受力:向右的拉力$ F = 5\ \mathrm{N} $,向左的力有A对B的滑动摩擦力$ f_A' $(与$ f_A $是相互作用力,大小$ f_A' = f_A = 2\ \mathrm{N} $),以及地面对B的滑动摩擦力$ f_{\mathrm{地}} $。根据平衡条件:$ F = f_A' + f_{\mathrm{地}} $,因此$ f_{\mathrm{地}} = F - f_A' = 5\ \mathrm{N} - 2\ \mathrm{N} = 3\ \mathrm{N} $。
3. 判断F增大时A受到的摩擦力变化:
滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面的粗糙程度决定,当F增大到7N时,A对B的压力不变,接触面的粗糙程度也不变,所以A、B间的滑动摩擦力不变,即木块A受到的摩擦力不变。
【答案】
2;3;不变
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、相互作用力
【点评】
本题结合二力平衡、滑动摩擦力的影响因素和相互作用力的知识,考查受力分析与平衡条件的应用,关键是明确物体的平衡状态,正确分析各力的关系,同时牢记滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与外力大小无关。
【难度系数】
0.5
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