力和運動(典型例題解析)

1、初中物理運動和力典型例題剖析例1（北京市中考試題）坐在行駛汽車上的一位乘客，欲估測前方隧道的長度.在進出隧道口時，分別看了一下手表，如圖121（甲）、（乙）所示，汽車通過隧道時的平均速度是30kmh,由此可計算出此隧道長約km圖 1 22精析（1）通過圖中的“手表”，可計算出時間.（2）通過速度和時間可計算路程.解圖甲時間11=1點20分圖乙時間12=1點25分汽車通過隧道的時間為t=t23=5min=h12.1.隧道長：s=vt=30kmhx-h=2.5km12答案隧道長約2.5km例2（常州市中考試題）一輛汽車在上海到南京的高速公路上行駛，汽車上的速度表指針在如圖22所示的位置左右擺動，則

2、汽車從圖中位置行駛到南京還需h.精析（1）通過“路標(biāo)”圖，判斷出路程長短，通過速度計判斷出汽車行駛的速度.（2）通過路程和速度計算時間.解汽車需行駛的路程S=120km汽車的速度為v=100km/h計算汽車用的時間：,s120kmt=-=1.2hv100km/h答案到達(dá)南京還需1.2h.例3（北京市中考試題）關(guān)于力、力和運動的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A.施力物體不一定是受力物體B.只有相互接觸的物體之間才有力的作用C物體不受力，一定處于靜止?fàn)顟B(tài)D.物體運動狀態(tài)改變，一定是受到了力的作用精析A.因為力的作用是相互的，所以施力物體同時也是受力物體.A選項不正確.B.只要物體之間有相互作用，就會

3、產(chǎn)生力.力可以是兩個物體相互接觸而產(chǎn)生的，如：力、拉力、支持力.而有的力可以產(chǎn)生于相互不接觸的物體之間，如：在空中運動的乒乓球，仍受到重力作用，施力物體是地球，乒乓球和地球之間不接觸，也產(chǎn)生了力.B選項不正確.C.根據(jù)前面復(fù)習(xí)的力和運動的關(guān)系，當(dāng)物體不受力時，可以處于靜止?fàn)顟B(tài)，還可以處于勻速直線運動狀態(tài).C選項不正確.答案D例4（北京市中考試題）關(guān)于運動和力，下列說法中正確的是（）A.力是使物體保持靜止的原因B.力是使物體運動狀態(tài)改變的原因C力是維持物體運動的原因D.物體受到力的作用就一定運動精析這道題考查學(xué)生對力的作用的理解，學(xué)生頭腦中仍存在一些錯誤的概念，如：“物體運動必須有力維持，運動的

4、物體失去力的作用，就會靜止下來.”為糾正這些錯誤概念，就必須建立正確的概念：力是使物體運動狀態(tài)改變的原因，而不是使物體運動的原因.解A.當(dāng)物體不受任何力或受的合力為零時，它也可以保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以說，力不是使物體保持靜止的原因.A選項是錯誤的.B.力可以使物體速度大小改變，也可以使物體運動方向改變，所以力是使物體運動狀態(tài)改變的原因.選項正確.C.當(dāng)一個物體處于運動狀態(tài)時，如果它不受任何力或所受合力為零時，仍可保持運動狀態(tài)，所以說力不是維持物體運動的原因.D.物體受平衡力時，可以保持靜止?fàn)顟B(tài)，而不一定運動.例如：人用水平力F推動一個講臺桌，講臺桌仍靜止，如圖l23,則此時講臺桌還受到一個靜摩擦力

5、f,F與f為平衡力，講臺桌沒有運動.】見物體受到力，并不一定運動.D選項不正確.答案B例5（天津市中考試題）如圖124（a）,彈簧所受重力不計，上端固定在天花板上，下端懸掛個小球，處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列幾種說法中屬于相互平衡的力是（）A.天花板對彈簧的拉力和彈簧對天花板的拉力B.球?qū)椈傻睦颓蚴艿降闹亓彈簧對球的拉力和球受到的重力D.球?qū)椈傻睦蛷椈蓪η虻睦龃祟}從幾個方面考查學(xué)生的知識：（1）相互平衡的兩個力是物體上的；（2）考查了學(xué)生是否會進行受力分析.在題目中，出現(xiàn)了三個物體：天花板、彈簧和小球，要會分析哪個力作用在哪個物體上.解A.天花板對彈簧的拉力，作用在彈簧上，而彈簧對天

6、花板的拉力作用在天花板上，這兩個力分別作用于兩個物體，所以不是一對平衡力.A選項不正確.B.球?qū)椈傻睦?，作用在彈簧上，而球受到的重力作用在球上，盡管這一對力方向相反，但由于是作用在兩個物體上，所以這一對力也不是平衡力.C彈簧對球的拉力和球受到的重力，如圖124（b）,且滿足二力平衡條件，C選項正確.D.通過受力分析可知，這一對拉力分別作用在球和彈簧上，所以這一對略也不是平衡力.圖125答案C例6（陜西省中考試題）如圖125,質(zhì)量是0.5kg的字典，靜止在水平桌面上.下面能正確的表示字典受力圖的是（）精析此題從多方面考查學(xué)生的綜合知識.（1）要會分析字典在靜止時受的是平衡力，且二力大小相等；

7、（2）要知道平衡力應(yīng)作用在一個物體上；（3）題目給出的是字典的質(zhì)量m要會用公式G=mg計算出字典的重力G=4.9N.注意抓住題目中分析的是字典的受力情況.因為字典處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以字典受的力一定是平衡力.從圖上看，只有C圖的兩個力滿足二力平衡的條件，所以C圖是正確的.這一對力是：重力G和支持力F.有的同學(xué)認(rèn)為：B圖的兩個力，大小相等，方向相反，也滿足二力平衡條件.這個分析是錯誤的，因為這兩個力分別作用在字典和桌上，而不是作用在一個物體上.這一對力是支持力F和壓力F',是相互作用力，而不是平衡力.例7（呼和浩特市中考試題）如圖126,在一輛放在水平地面上的表面光滑的小車上，靜止放置質(zhì)量為

8、m、m的兩個小球（m>m）.當(dāng)車從靜止突然水平向右起動時，則兩個小球（）圖126A.一起向左運動，且m的速度大于m的速度B.一起向右運動，且m的速度大于m的速度C.一起向右運動，且m的速度等于m的速度D.對地面仍保持靜止精析這道題主要考查學(xué)生是否理解了“慣性定律”的內(nèi)容，如果一個物體不受外力作用時，它將保持原來的狀態(tài)不變.解在小車沒有起動時，兩個小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，在豎直方向受到重力和支持力的作用，這一對力是平衡力.當(dāng)小車起動時，因為小車表面光滑，所以不計摩擦力的作用，小球在水平方向上不受任何力的作用，仍保持原來的靜止?fàn)顟B(tài).答案D例8(山西省中考試題)如圖127(a),豎直向上拋出的小球重

9、12N,請在圖中作出小球所受重力的圖示.精析這道題考查了學(xué)生是否會作力的圖示，另外，題目給出了一個干擾條件，小球向上運動，此時有的同學(xué)就認(rèn)為小球受的力方向也應(yīng)該向上，從而忽略了重力的方向是豎直向下的.解球受的重力方向豎直向下，且力的大小是所給標(biāo)度的4倍，線段長度如圖127(b).6t二產(chǎn)7.1I0r(a)(b)圖127例9(北京市中考試題)向下拋出質(zhì)量為5kg的物體，它所受的重力是N.若物體在豎直下落的過程中，受到的阻力為3N,它所受的合力大小是N,合力白方向.精析這道題從幾個方面考查學(xué)生“力”的知識，已知物體受的力，會求合力；已知質(zhì)量，會求重力；會分析阻力方向和物體運動方向相反.解m=5kg

10、,G=mg=5kgx9.8Nkg=49N如圖128,分析小球下落過程中受的力，是重力和阻力，且兩力方向相反，則合力大小=49N-3N=46N,方向和重力方向相同.注意理解合力的含義：合力并不是物體受的力.而是說：用一個大小為46N,方向豎直向下的力所產(chǎn)生的效果和圖128,物體受兩個力時產(chǎn)生的效果相同.圖 128100N,受到和的空氣阻力大小為10N,則下列說法中正確110N,合力的方向豎直向下90N,合力的方向豎直向下90N,合力的方向豎直向下110N,合力的方向豎直向下(a)(b)圖129答案49N46N,豎直向下.例10（呼和浩特市中考試題）一個物體重的是（）A.若物體豎直向上運動時，合力

11、大小是B.若物體豎直向上運動時，合力大小是C.若物體豎直向下運動時，合力大小是D.若物體豎直向下運動時，合力大小是精析這道題側(cè)重考查學(xué)生二力合成的知識，而且要在正確作出受力分析的基礎(chǔ)上，才能把正確選項解A選項給出物體是向上運動的，受力分析如圖129（a）,受重力和阻力，阻力和運動方向相反.因為重力G和阻力f,方向一致，所以合力大小=G+f=100N+10N=110N,方向豎直向下，A選項正確.也很快排除B選項不正確.C和D選項給出物體是向下運動的，此時，物體受力分析如圖129（b）所示，仍受重力和阻力，阻力和運動方向相反.重力和阻力方向相反，所以合力大小=G-f=100N-10N=90N,合力

12、方向豎直向下.C選項正確.答案AC例11（昆明市中考試題）某同學(xué)用水平向右100N的力，推一個重力為200N的木箱在水平地面上前進，若木箱受到的摩擦阻力是重力的0.2倍，則木箱所受合力是N;當(dāng)木箱所受水平推力的大小為N時，其他條件不變，木箱可沿水平地面勻速前進.精析這道題綜合考查學(xué)生：（1）受力分析的能力；（2）力的合成的知識；（3）受平衡力時的運動狀態(tài)；（4）滑動摩擦力的方向.當(dāng)木箱受的摩擦阻力f=0.2G時，求出f=0.2X200N=40N,方向和運動方向相反.畫出此時物體受力示意圖，如圖1210,重力G和支持力N是一對平衡力，合力為零.推力F和摩擦力f的合力=F-f=100N-40N=6

13、0N,方向和運動方向一致.這時物體受不平衡的力，做變速直線運動.N=200N-A運動方向后面一種情況，由木箱沿水平地面勻速前進的狀態(tài)入手，可知物體應(yīng)受平衡力的作用，摩擦力大小不變，等于40N,則推力大小F=f=40N.答案60N,40N.例12（山西省中考試題）詩句：“滿眼風(fēng)波多內(nèi)灼，看山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動，是船行.”其中“看山恰似走來迎”和“是船行”所選的參照物分別是和.精析從整段詩句分析：是某個人坐在行駛的船上，觀看兩岸的山景.山好像迎面走來，山相對于地面位置沒有改變，而相對于船的位置變化了，所以這句詩是以“船”為參照物.船在行駛，很顯然是以山為參照物，船相對于山的位置發(fā)生了改變.

14、答案船，山.其他答案分析：有的同學(xué)答案是：人和岸.從理論上分析，這兩個答案也是正確的，但按照習(xí)慣，我們一般就選題目中給定的物體為參照物就可以了，不必再找題目以外的物體，否則有可能繞彎路或答錯.例13（廣州市中考試題）某一物體做變速直線運動，已知它在前一半路程的速度為4m/s,后一半路程的速度為6m/S,那么它在整個路程中的平均速度是（）A.4m/sB.4.8m/sC.5m/sD.6mis精析整個路程的平均速度，應(yīng)該用整個路程除以通過這段路程的時間.注意：不能把各個平均速度相加起來再取平均值.即平均速度和速度平均值不同，故v=v-v2為錯誤解答.2已知：vi=4misv2=6mis求：v解設(shè)全路

15、程為sss2viv2v=tlt?ssViV22vi2V22 4m/s 6m/s= 4.8 ms4m/s 6m/s答案B例14一輛汽車以20ms的速度做勻速直線運動，當(dāng)它在距山腳720mb鳴笛后，問司機聽到笛的回聲時離山腳多遠(yuǎn)？（聲速為340ms）精析這道題涉及兩個速度，所以可以通過列方程求解.如圖1211,車在A處鳴笛，因為V笛V車，所以聲音從AfG回聲由C-B,設(shè)聲音的傳播所用時間為t,在這個時間內(nèi)，車由AfB.所用時圖1211已知：V車=210m/sSal720mV聲=340m/s求：Sbc解設(shè)車由2B,所用時間為t.車行駛的路程Sab=V車t聲音和回聲傳播的距離為：Sac+Sbc=V聲t

16、SaetFSac+Sbc=2SacSAkV車t.V車t+V聲t=2Sac代入數(shù)據(jù)：（20m/s+340m/s）t=2X720mt=4SSbc=SacSa釬720m20mSX4s=640m答案車聽到笛的回聲時離山腳640m.例15（江西省中考試題）如圖1112（d）的裝置中，甲物體重5NI,乙物體重3N.甲、乙均保持靜止?fàn)顟B(tài)，不計彈簧測；力計自重，則甲受到的合力和彈簧測力計的示數(shù)分別是（）A.0N,3NB.0N,5NC.2N,5ND.2N,3N精析對多個物體連接在一起的情況，受力分析時應(yīng)選定一個為研究對象.在這道題中，應(yīng)分別分析彈簧測力計和甲受力的情況.1212 (a) (b) (c),試分析彈

17、(a)(d)圖(a)是大家熟悉的，彈簧測力計受2個力：向下的拉力和向上的拉力，大小都是3N.彈簧測力計示數(shù)是3 N圖(b)彈簧測力計仍受向右和向左的2個拉力，大小都是 3N,彈簧測力at示數(shù)是 3N.圖(c)彈簧測力計也受向右和向左的2個拉力，大小都是 3N,彈簧測力計示數(shù)是3N.只不過這兩個拉力都是重物施加的，分析時容易誤解為彈簧的示數(shù)為0N或6N.實質(zhì)上(a)(b)(c)這三個圖完全對于平拉彈簧測力計，分析起來會感覺困難，不妨過渡一下，如圖簧測力計受幾個力環(huán)數(shù)是多少？(不計彈簧自重)是等效的.現(xiàn)在我們來分析圖1212(d),彈簧測力計受向右的拉力，大小是3N施力物體是乙，又因為彈簧測力計靜

18、止，所以受到向左的拉力大小也是3N.對于彈簧測力計來說，受力情況與前面的完全相同.彈簧測力計示數(shù)為3N.物體甲受重力，大小為5N,受繩子向上的拉力，大小為3N,還受支持力，大小為2N.G=F+N,所以甲受的合力為零.答案A例16畫出圖1213各圖中物體A受力的示意圖(a)斜面上的物體A勻速下滑；(b)A被水平傳送帶勻速傳送；(c)車減速前進，懸掛在車廂內(nèi)的物體A;(d)放在水平桌面上的A物體，受到向右的拉力后勻速直線運動.(B未落下)精析這幾個圖中，都遇到多個物體疊放在一起的情況，分析受力時應(yīng)注意幾點：(1)以A為受力研究對象，而不要受其他物體干擾.(2)當(dāng)物體做勻速直線運動時，應(yīng)受平衡力.(

19、3)按常見力：重力、支持力、摩擦力來逐個分析，不要漏掉力.如圖1213(a),A物體受重力G,支持力N,A沿斜面運動，受摩擦力f,方向和運動方向相反.如圖1214(a).(a) - IZL(b)圖 1213(d)如圖1213(b),A做勻速直線運動，應(yīng)受平衡力的作用.A受重力G,支才I力N,這一對力為平A不可能做勻速直線運動.A的受力情況，如圖1214 (b).(d)衡力.有的同學(xué)說：A向右運動，還要受摩擦力，這個分析是錯誤的，如果A受摩擦力，則受力不平衡，(a)(b)(c)圖1214如圖1213(c),A受重力G,繩子白拉力F.有的同學(xué)說：A向右擺，一定還受到向右的推力，這個分析不對.因為向

20、右的力若存在，必有施力物體，而現(xiàn)在找不到施力物體，所以這個向右的力不存在.A的受力情況，如圖1214(c).如圖1213(d),A的受力分析比較復(fù)雜，在豎直方向上：A受重力G,壓力Fb(大小等于G),支持力N(N=鼾G),這三個力是平衡力.在水平方向上，A受向右的拉力F,A相對于地面向右運動，地面給A的摩擦力f1,方向向左；A相對于B向右運動，B給A的摩擦力f2,方向向左.如圖1214(d).例17(常州市中考試題)將B、A兩個磁環(huán)先后套在光滑的木支架上，并使兩磁環(huán)相對面的極性相同，此時可以看到上方的磁環(huán)A“懸浮”在空中，如圖1215所示，設(shè)兩磁環(huán)受到的重力相等且都為G,則磁環(huán)B對木支架底座的

21、壓力F與重力G的大小關(guān)系是圖 1215( )圖 1216A.FvGB.F=GC.G<Fv2GDF=2G【思路點撥】此題涉及的知識點較多，A、B兩個同名磁極的磁環(huán)相對時，產(chǎn)生排斥力F',F'分別作用于AB,大小相等.B對底座白壓力F等于底座對B的支持力N,F與N是一對作用力和反作用力.而N=G+F.精析因為A懸浮，所以受力：F'=G,B磁環(huán)受三個力：重力G排斥力F,和支持力N.平衡時N=F'+G=2G.又因為作用力N和反作用力F大小相等，所以F=2G答案D例18（廣州市中考試題）某人拉一小車在水平地面上做勻速直線運動，設(shè)人對小車的拉力為F,車重為G,車對地面

22、的壓力為Q地面對車的支持力為N,車受到的阻力為f,下列各對力中屬于平衡力的是（）A.Q與GB.G與FCF與fD.Q與N精析首先要對車進行正確的受力分析，在這一基礎(chǔ)上按二力平衡的條件，就可得到問題的答案在豎直方向上，車受重力G和支持力N,G與N是一對平衡力.在水平方向上，拉力F和阻力f是一對平衡力答案C注意有的同學(xué)認(rèn)為：Q與N方向相反，大小相等，也應(yīng)該是一對平衡力，這就忽略了Q與N分別作用于兩個物體，是作用力和反作用力，不是平衡力例19（南京市中考試題）一杯水放在列車內(nèi)的水平桌面上，如果水面突然發(fā)生了如圖1216所示的變化，則列車的運動狀態(tài)可能發(fā)生的變化是（）A.列車突然向右啟動B.列車突然向左

23、啟動C.列車向右運動時突然剎車D.列車向左運動時突然剎車精析當(dāng)列車靜止或做勻速直線運動時，杯子中的水面呈水平若列車突然啟動或改變原來的運動狀態(tài)時，杯中的水由于慣性要保持原有的狀態(tài)，水面會發(fā)生變化解A選項，當(dāng)車突然向右啟動，水由于慣性，要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，水應(yīng)向左涌，而非圖中所示，A選項不對B選項正確C選項，當(dāng)車向右運動時突然剎車，杯中水由于慣性，還要保持原來的速度向右運動，水向右涌，C選項正確D選項不正確答案B、C例20向前飛行的飛機投擲救災(zāi)物資時，如果在投擲目標(biāo)正上方投下，能落到目標(biāo)處嗎?為什么?應(yīng)怎樣投擲才行?精析 這是一道問答題，可從下面幾點入手分析:（1）明確被研究對象以及它原來的運

24、動狀態(tài);(2)分析研究對象由于慣性要保持什么樣的狀態(tài)；（3）結(jié)合題意分析出問題的結(jié)果.解答救災(zāi)物資是被研究的對象，開始是隨飛機一塊向前運動的.投擲后，物資由于慣性，還要保持原來向前的運動狀態(tài)，在空中邊向前飛行，邊下落，如圖1217所示.如果在目標(biāo)的正上方投擲，物資將落到目標(biāo)的前方.若要讓物資落到目標(biāo)處，應(yīng)提前投擲才行.圖 1217例21人站在勻速行駛的船上，豎直向上扔個小球，則小球（不計空氣阻力）：（1）下落后（）A.落回到人手中B.落到人前方C.落到人的后方（2）小球相對于船將做（）A.直線運動B.曲線運動C.勻速運動D.變速運動（3）小球相對于地面將做（）A直線運動B.曲線運動C勻速運動D

25、.變速運動精析在第（1）個問題中，以小球為研究對象，利用“慣性定律”和受力分析的知識，得到小球在水平方向的運動狀態(tài)和速度大小.在第（2）和（3）的問題中，仍要分析小球在運動中的受力情況和在不同的參照物當(dāng)中，小球的相對運動情況如何.（1）如示意圖1218（a）,小球沒扔出去前，是隨人和船一塊以速度v向前運動的.小球豎直拋出后，由于小球有慣性，所以仍要保持向前的運動狀態(tài)，因而相對于地面是一邊向上運動，同時又向前運動，如果不計空氣阻力，小球扔出后，最后又落回人手中的過程中，在空中的運動路線如圖1218（b）所示.由于小球在水平方向和船保持了一樣的速度，在球扔起的這段時間內(nèi)，船向前運動了一段路程，同時

26、球在水平方向上也向前運動了相同的路程，因而球仍落回到人手中.(a)(b)圖1218答案（1）A所以小球做直線運動.在精析（2）以船為參照物，小球的運動情況和在地面上豎直拋出時現(xiàn)象一致,上拋過程中，不計空氣阻力，小球只受重力作用，所以小球的運動狀態(tài)一定改變.上拋時，小球做減速運動，下落時，小球做加速運動.答案（2）AD精析（3）從圖1218（b）可知，小球在空中走過的路線是曲線.小球仍做變速運動.答案（3）B、D例22（大連中考試題）如圖1219所示，用力推放在水平地面上的一只箱子，但未推動，這是因為（）圖 1219A.箱子質(zhì)量太大B.推力小于箱子與地面的摩擦力C.推力等于箱子與地面的摩擦力D.

27、箱子的重力大于推力精析從物體處于靜止?fàn)顟B(tài)入手，可知箱子受的一定是平衡力.對箱子作受力分析，可知：箱子所受的重力G和支持力N是一對平衡力.推力F與摩擦力f是一對平衡力，F(xiàn)=f.此時的摩擦力為靜摩擦力.有的同學(xué)認(rèn)為A選項正確，實際上，如果沒有摩擦存在，箱子質(zhì)量很大，也能用很小的力推動它.也有的同學(xué)認(rèn)為D正確，實際上，重力在豎直方向，推力在水平方向，這兩個力比較大小毫無意義.且重力G與N平衡，對物體的運動情況不起作用.答案C例23（河南中考試題）如圖1220（a）,在20N的水平力F的作用下，重6N的物塊靜止在豎直墻面上，請在圖1220（b）中畫出物塊在豎直方向所受力的圖示.精析正確分析物體在豎直方

28、向上受力的情況，理解二力平衡的條件是解答此題的關(guān)鍵.物塊在豎直方向上受重力G和靜摩擦力f,G和f是一對平衡力.答案如圖1120(b).(b)(a)圖l220例24一個載重氣球在空中受到1000N的浮力時勻速豎直上升；若所載重物再增加100N,載重氣球就能勻速豎直下降，設(shè)氣球上升和下降時受到的浮力和阻力大小均不變，則氣球上升時所受重力和阻力的合力為N方向.整個氣球所受合力為N,氣球所受阻力為N.精析如圖1221(a)氣球勻速上升，受重力G阻力f(和運動方向相反)，浮力F(空氣是施力物體).這三個力相互平衡，G+f=F=1000N.也就是重力和阻力的合力大小為1000N方向向下.而氣球受的合力為零.再分析氣球下降過程中受力情況，如圖1221(b)所示，氣球勻速直線下降，所以O(shè)G'=F1+f,注意：阻力方向和運