力與運動原卷版+解析

力與運動原卷版一．選擇題（共12小題）1．（2021?青島自主招生）如圖所示，鐵塊Q疊放在木板P上，放置于水平桌面，輕彈簧秤a左端固定于墻面，右端通過輕繩與鐵塊Q相連，木板P右端通過輕繩連接輕彈簧秤b，并施加水平外力，使木板P向右勻速運動，已知P、Q上下表面及輕繩均水平，若彈簧秤a、b的示數(shù)分別為Fa、Fb，下述說法正確的是（）A．鐵塊Q與木板P之間的摩擦力大小等于Fa+Fb B．鐵塊Q與木板P之間的摩擦力大小等于Fb﹣Fa C．木板P與桌面之間的摩擦力大小等于Fb+Fa D．木板P與桌面之間的摩擦力大小等于Fb﹣Fa2．（2021?市北區(qū)校級自主招生）如圖所示，人沿水平方向推裝滿沙子的車勻速直線前進。下列說法正確的是（）A．人推車的力小于車對人的作用力 B．地面摩擦力的方向與推力的方向相同 C．沙子的重力與地面對車的支持力是一對平衡力 D．推力與地面摩擦力的合力為零3．（2021?黃州區(qū)校級自主招生）已知A、B兩物體重力相等，用相同的細繩a、b把它們按如圖所示方式懸掛，用力猛拉B物體和慢慢拉B物體時，細繩a、b的斷開情況是（）A．都是a先斷 B．都是b先斷 C．用力猛拉a先斷，慢慢拉b先斷 D．用力猛拉b先斷，慢慢拉a先斷4．（2020?市北區(qū)校級自主招生）如圖用力水平向左推桌子，沒有推動，下述說法正確的是（）A．沒有推動的原因是人對桌子的推力小于桌子受到的摩擦力 B．人對桌子的推力小于桌子對人的推力 C．桌子對地面的壓力就是桌子的重力 D．人對桌子的推力與桌子受到的摩擦力是一對平衡力5．（2020?市北區(qū)校級自主招生）如圖所示，木塊在20N的水平拉力F作用下沿水平地面向右勻速運動，滑輪和繩子的重力、摩擦力均不計，則木塊所受的摩擦力大小為（）A．10N B．20N C．30N D．40N6．（2020?市北區(qū)校級自主招生）下述是某位同學(xué)對“力與運動”的認識，其中正確的是（）A．投籃時，籃球離手后繼續(xù)飛向籃筐是因為籃球受推力的作用 B．手握水杯靜止在空中，手越用力握，杯子受到的摩擦力就越大 C．跳遠運動員先助跑一段距離才起跳是為了增大慣性 D．一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)7．（2020?市北區(qū)校級自主招生）對于靜止在水平軌道上的“復(fù)興號”列車，下列分析中正確的是（）A．列車對鐵軌的壓力和鐵軌對列車的支持力是一對平衡力 B．列車所受重力和鐵軌對列車的支持力是一對平衡力 C．列車所受重力和列車對鐵軌的壓力是一對相互作用力 D．列車所受重力和鐵軌對列車的支持力是一對相互作用力8．（2020?赫山區(qū)校級自主招生）如圖所示：物體乙放在水平地面上，在物體乙上再放一物體甲，當(dāng)用水平向右的拉力F拉甲物體時，甲、乙兩物體均保持靜止，那么乙物體受到的力的個數(shù)為（）A．3個 B．4個 C．5個 D．6個9．（2020?赫山區(qū)校級自主招生）如圖所示，水平地面上放置相同材料制成的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為m的木塊間用不可伸長的水平輕繩相連，下面兩個木塊質(zhì)量分別為2m和3m?，F(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為3m的木塊，使四個木塊一同水平向右勻速運動，則（）A．質(zhì)量為3m的木塊與地面間的摩擦力為 B．質(zhì)量為2m的木塊與地面間的摩擦力為 C．輕繩對m的拉力為 D．輕繩對m的拉力為10．（2020?赫山區(qū)校級自主招生）已知滑動摩擦力大小與壓力成正比，如圖所示，重為G的物體A在水平力F的作用下，靜止在豎直墻壁上，當(dāng)水平力減小為時，物體A恰好沿豎直墻壁勻速下滑。則當(dāng)力減小為時此物體A所受摩擦力的大?。ǎ〢． B． C． D．G11．（2019?貴陽自主招生）如圖所示，物體A在B的牽引下沿水平桌面向右運動，從物體B觸地開始到物體A剛好靜止下來這段時間內(nèi)，物體A受水平桌面的摩擦力大小f隨時間t變化關(guān)系的圖象是（）A． B． C． D．12．（2019?市北區(qū)校級自主招生）頻閃照相就是對景物連續(xù)拍照，每次拍照的時間間隔相等。小明固定好照相機，對從O點由靜止自由下落的金屬小球進行頻閃照相，圖中與實際相符的選項是（）A． B． C． D．二．填空題（共5小題）13．（2021?牡丹江）一個箱子重為100N，放在水平面上，受6N的水平推力，箱子未動，這時箱子受到的摩擦力（選填“大于”、“等于”或“小于”）6N．當(dāng)水平推力增大到10N時，箱子恰好做勻速直線運動。當(dāng)水平推力增大到20N時，箱子受到的摩擦力為N。14．（2017?青羊區(qū)校級自主招生）假設(shè)體積相同的小球在空中下落時，受到的空氣阻力與其體積和運動的速度成正比。兩個體積相同、重力分別為4N和6N的小球之間用短細線相連，細線強度足夠大?，F(xiàn)將這兩個小球從漂浮在空中的氣球上由靜止開始自由釋放，當(dāng)兩球勻速下降時，細線的拉力為N。15．（2017?樂清市校級自主招生）一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用，在5s內(nèi)F的變化和木箱速度的變化如圖中（a）、（b）所示，則木箱的質(zhì)量為kg，木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為。（g＝10m/s2）16．（2017?樂清市校級自主招生）如圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，AB邊靠在豎直墻面上，物塊與墻面間的動摩擦因數(shù)為μ．F是垂直于斜面BC的推力，物塊沿墻面勻速下滑，則摩擦力的大小為。17．（2017?樂清市校級自主招生）一輕繩通過一光滑定滑輪，兩端各系一質(zhì)量分別為m1和m2的物體，m1放在地面上，當(dāng)m2的質(zhì)量發(fā)生變化時，m1的加速度a的大小與m2的關(guān)系大體如圖中的。三．實驗探究題（共3小題）18．（2021?市北區(qū)校級自主招生）在“探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的活動中，小明同學(xué)提出了以下猜想：A．滑動摩擦力的大小可能與物體運動的速度有關(guān)；B．滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)；C．滑動摩擦力的大小可能與壓力的大小有關(guān)。小明同學(xué)進行了如圖甲、乙、丙所示的三個實驗探究過程：（1）本實驗中測量滑動摩擦力的原理是；（2）本實驗主要采用的探究方法是；（3）在實驗中，小明應(yīng)該沿水平方向用彈簧測力計拉著物體做運動；（4）對比圖中兩個探究過程，可以驗證猜想C；（5）實驗中小明發(fā)現(xiàn)很難保持彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定，很難讀數(shù)，為了解決上述問題，小明同學(xué)對實驗裝置進行了改進，如圖丁所示，利用該裝置的優(yōu)點：長木板做勻速直線運動（選填“需要”或“不需要”）。19．（2021?青島自主招生）在探究影響摩擦力大小因素的實驗中，（1）實驗中每次都是水平拉木塊在水平面上勻速滑動，根據(jù)原理就可以使彈簧測力計的示數(shù)表示滑動摩擦力的大小。（2）在這個實驗中，應(yīng)用到的物理實驗方法是，比較甲、丙兩次實驗得到的結(jié)論是：。（3）在研究接觸面粗糙程度對摩擦力大小的影響時，可選擇兩次實驗，進行比較。（4）實驗結(jié)束后，小明同學(xué)想探究摩擦力是否與接觸面的大小有關(guān)，他用彈簧測力計測出木塊在水平面上做勻速直線運動時的摩擦力，然后將木塊沿豎直方向鋸掉一半，測得摩擦力的大小也變?yōu)樵瓉淼囊话?。他由此得出：?dāng)接觸面的粗糙程度一定時，接觸面越小，摩擦力越小。你認為他的結(jié)論正確嗎？，理由是：。20．（2019?市北區(qū)校級自主招生）探究影響摩擦力的因素下圖是小宇的實驗操作過程，鐵塊和木塊的大小、形狀完全相同，木塊表面比鐵塊表面粗糙。①比較甲、乙兩圖，可得出滑動摩擦力的大小與有關(guān)。②乙、丙兩圖中鐵塊和木塊疊放在一起的目的是使相同，通過本次實驗，可得出摩擦力的大小與有關(guān)。③實驗時，小宇應(yīng)該用彈簧測力計拉動物體，這樣他測出的摩擦力才等于測力計的示數(shù)，這是用了原理，用到的研究方法是。④實驗過程中小宇發(fā)現(xiàn)了一些問題，經(jīng)過認真分析研究，他把上面的實驗裝置圖改進為丁圖所示裝置，利用圖丁裝置進行實驗有許多優(yōu)點，以下不是其優(yōu)點（填字母）。A．不需要勻速拉動B．測力計示數(shù)穩(wěn)定C．實驗更容易操作D．實驗原理更合理四．計算題（共2小題）21．（2020?市北區(qū)校級自主招生）（1）如圖1所示，工廠師傅給一立方體工件A外表浸油，B為與工件固定相連的輕質(zhì)硬桿，工件底面與油面的距離為h，在硬桿上施加的力為F，F(xiàn)與h的大小關(guān)系如圖2所示。聰明的小明根據(jù)圖像算出了油的密度為。（2）好奇的小明把一個相同的工件拿到一個透明大水桶的水面上，放手后發(fā)現(xiàn)工件在水中下沉，下沉到一定深度開始勻速。經(jīng)查閱資料得知：當(dāng)物體從液體中下沉?xí)r，液體阻力會隨速度增大而增大，因此物體下沉一段距離后將勻速下落，物體勻速下落時的速度稱為終極速度。在探究小組成員和老師的協(xié)助下，小明對球形物體的下沉運動做了記錄，發(fā)現(xiàn)，在相同環(huán)境條件下，球形物體的終極速度僅與球的半徑和質(zhì)量有關(guān)，整理的實驗數(shù)據(jù)如下：小球編號ABCDE小球的半徑（×10﹣2m）0.20.20.60.80.2小球的質(zhì)量（×10﹣6kg）26549612小球的終極速度（m/s）266612請你對表中數(shù)據(jù)認真分析，回答下列問題：①A球與C球在達到終極速度時所受的空氣阻力之比為；②球型物體所受的空氣阻力f與球的速度的關(guān)系為；③球型物體所受的空氣阻力f與球的半徑的關(guān)系為。22．（2017?長沙自主招生）由于流體的粘滯性，使得在流體中運動的物體要受到流體阻力，在一般情況下，半徑為R的小球以速度為v運動時，所受的流體阻力的大小可用公式f＝6πηRv表示（η為流體的粘滯系數(shù)，已知球的體積公式是V＝4πR3/3）。（1）小球在流體中運動時，速度越大，受到的阻力；（2）密度為ρ、半徑為R的小球在密度為ρ0、粘滯系數(shù)為η的液體中由靜止自由下落時的v﹣t圖象如圖所示，根據(jù)你所學(xué)過的相關(guān)知識判斷：此時的小球受到個力的作用；（3）若小球從足夠深的流體中靜止自由下落，小球的運動情況為：；（4）根據(jù)以上分析請推導(dǎo)出速度vr的數(shù)學(xué)表達式。五．解答題（共2小題）23．（2018?德清縣自主招生）牛頓曾研究過這樣一個問題：他發(fā)現(xiàn)人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面，于是牛頓提出了一個“大炮”的設(shè)想，如圖是他畫的“大炮”草圖﹣﹣在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度將炮彈平射出去，射出速度越大，炮彈落地點就離山腳越遠。他推想：當(dāng)射出速度足夠大時，炮彈將會如何運動呢？牛頓通過科學(xué)的推理得出了一個重要的結(jié)論。這就是著名的“牛頓大炮”的故事，故事中牛頓實際也用到了理想實驗的研究方法。（1）研究中牛頓基于的可靠事實是。（2）根據(jù)以上資料和牛頓的“大炮”草圖，推測牛頓當(dāng)年的重要結(jié)論是。（3）如今，牛頓當(dāng)年的推測已變成了現(xiàn)實，人們應(yīng)用他的推論，利用現(xiàn)代科技制成了。24．（2016?黃岡校級自主招生）如圖所示，有兩本完全相同的書A、B，書重均為5N，若將兩本書等分成若干份后；交叉地內(nèi)疊在一起置于水平光滑桌面上，并將A書固定不動。用水平向右的拉力F把書B抽出。測得一組數(shù)據(jù)如下：實驗次數(shù)1234…N將書分成的份數(shù)24816…逐頁交叉力F的大小/N4.510.522.546.5…190.5根據(jù)以上數(shù)據(jù)，不考慮封面與正文紙張的差異，試求：（1）若將書分成32份，力F應(yīng)為N；（2）該書的紙張數(shù)為張；（3）如果把紙與紙接觸面間的滑動摩擦力f和壓力N的比值叫做滑動摩擦系數(shù)μ，即μ＝且兩本書任意兩張紙之間的滑動摩擦系數(shù)μ相等，則μ為。力與運動解析版一．選擇題（共12小題）1．（2021?青島自主招生）如圖所示，鐵塊Q疊放在木板P上，放置于水平桌面，輕彈簧秤a左端固定于墻面，右端通過輕繩與鐵塊Q相連，木板P右端通過輕繩連接輕彈簧秤b，并施加水平外力，使木板P向右勻速運動，已知P、Q上下表面及輕繩均水平，若彈簧秤a、b的示數(shù)分別為Fa、Fb，下述說法正確的是（）A．鐵塊Q與木板P之間的摩擦力大小等于Fa+Fb B．鐵塊Q與木板P之間的摩擦力大小等于Fb﹣Fa C．木板P與桌面之間的摩擦力大小等于Fb+Fa D．木板P與桌面之間的摩擦力大小等于Fb﹣Fa【解答】解：AB、Q處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向上受到向左的拉力Fa和向右的鐵塊Q與木板P之間的摩擦力的共同作用，這兩個力是一對平衡力，所鐵塊Q與木板P之間的摩擦力為Fa；故AB錯誤；CD、木板P向右勻速運動，合力為0，水平方向上受到向右的拉力Fb、Q對P向左的摩擦力和地面對P向左的摩擦力，根據(jù)力的相互性可知，Q對P向左的摩擦力為Fa；則板P與桌面之間的摩擦力大小等于Fb﹣Fa，故D正確，C錯誤。故選：D。2．（2021?市北區(qū)校級自主招生）如圖所示，人沿水平方向推裝滿沙子的車勻速直線前進。下列說法正確的是（）A．人推車的力小于車對人的作用力 B．地面摩擦力的方向與推力的方向相同 C．沙子的重力與地面對車的支持力是一對平衡力 D．推力與地面摩擦力的合力為零【解答】解：A、人對車的作用力和車對人的作用力是一對相互作用力，大小相等，故A錯誤；B、車勻速運動，受平衡力，在水平方向，人對車的推力與地面對車的摩擦力平衡，大小相等，方向相反，故B錯誤；C、地面對車的支持力等于車與沙子的總重力，二者不是平衡力的作用，故C錯誤；D、在水平方向，人對車的推力與地面對車的摩擦力是一對平衡力，合力為零，故D正確。故選：D。3．（2021?黃州區(qū)校級自主招生）已知A、B兩物體重力相等，用相同的細繩a、b把它們按如圖所示方式懸掛，用力猛拉B物體和慢慢拉B物體時，細繩a、b的斷開情況是（）A．都是a先斷 B．都是b先斷 C．用力猛拉a先斷，慢慢拉b先斷 D．用力猛拉b先斷，慢慢拉a先斷【解答】解：當(dāng)慢慢拉B物體時，由于a在上端，所受到的拉力始終比b要大，所以a先斷；當(dāng)猛拉物體B時，由于物體A具有慣性會保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，在A還沒有來得及改變原有的靜止?fàn)顟B(tài)時，繩子b就已經(jīng)斷了，所以b先斷。故只有選項D的說法符合題意。故選：D。4．（2020?市北區(qū)校級自主招生）如圖用力水平向左推桌子，沒有推動，下述說法正確的是（）A．沒有推動的原因是人對桌子的推力小于桌子受到的摩擦力 B．人對桌子的推力小于桌子對人的推力 C．桌子對地面的壓力就是桌子的重力 D．人對桌子的推力與桌子受到的摩擦力是一對平衡力【解答】解：AD、用一個水平力去推水平地面上的桌子沒有推動，桌子靜止，桌子受平衡力作用，所以在水平方向上桌子受到的推力與摩擦力是一對平衡力，大小相等；故A錯誤，D正確；B、人對桌子施加推力，同時受到桌子對人的推力，二力是相互作用力，大小相等，故B錯誤；C、桌子對地面的壓力大小等于桌子的重力大小，但這兩個力不是同一個力；桌子對地面的壓力是桌子施加給地面的力，重力是地球?qū)ψ雷拥淖饔昧?，故C錯誤。故選：D。5．（2020?市北區(qū)校級自主招生）如圖所示，木塊在20N的水平拉力F作用下沿水平地面向右勻速運動，滑輪和繩子的重力、摩擦力均不計，則木塊所受的摩擦力大小為（）A．10N B．20N C．30N D．40N【解答】解：圖中使用的是動滑輪，木塊在20N的水平拉力F作用下沿水平地面向右勻速運動，滑輪和繩子的重力、摩擦力均不計，所以F＝20N；根據(jù)動滑輪的省力規(guī)律有：F＝f，所以木塊受到的摩擦力：f＝2F＝2×20N＝40N，故ABC錯誤，D正確。故選：D。6．（2020?市北區(qū)校級自主招生）下述是某位同學(xué)對“力與運動”的認識，其中正確的是（）A．投籃時，籃球離手后繼續(xù)飛向籃筐是因為籃球受推力的作用 B．手握水杯靜止在空中，手越用力握，杯子受到的摩擦力就越大 C．跳遠運動員先助跑一段距離才起跳是為了增大慣性 D．一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)【解答】解：A、籃球離手后繼續(xù)飛向籃筐是因為籃球具有慣性，此時籃球不受推力的作用，故A錯誤；B、手握水杯靜止在空中，杯子受力平衡，在豎直方向上水杯受到的重力和靜摩擦力是一對平衡力，大小相等，手越用力握，但杯子的重力不變，則杯子受到的摩擦力大小不變，故B錯誤；C、跳遠運動員先助跑一段距離才起跳是為了利用自身的慣性，運動員的質(zhì)量不變，其慣性不變，故C錯誤；D、根據(jù)牛頓第一定律可知，一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，故D正確。故選：D。7．（2020?市北區(qū)校級自主招生）對于靜止在水平軌道上的“復(fù)興號”列車，下列分析中正確的是（）A．列車對鐵軌的壓力和鐵軌對列車的支持力是一對平衡力 B．列車所受重力和鐵軌對列車的支持力是一對平衡力 C．列車所受重力和列車對鐵軌的壓力是一對相互作用力 D．列車所受重力和鐵軌對列車的支持力是一對相互作用力【解答】解：A、列車對鐵軌的壓力和鐵軌對列車的支持力，作用在兩個不同的物體上，是一對相互作用力，不是平衡力，故A錯誤；BD、列車所受的重力和鐵軌對列車的支持力，大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，作用在同一個物體上，是一對平衡力，不是相互作用力，故B正確，D錯誤；C、列車所受的重力和列車對鐵軌的壓力，方向都向下，所以不是相互作用力，故C錯誤。故選：B。8．（2020?赫山區(qū)校級自主招生）如圖所示：物體乙放在水平地面上，在物體乙上再放一物體甲，當(dāng)用水平向右的拉力F拉甲物體時，甲、乙兩物體均保持靜止，那么乙物體受到的力的個數(shù)為（）A．3個 B．4個 C．5個 D．6個【解答】解：乙物體受到的力有：重力；甲物體對乙的壓力；地面對物體的支持力；用水平拉力拉動甲時，甲靜止不動，此時乙給甲一個方向向左的摩擦力，由于力的作用是相互的，所以乙也受到甲對它施加的一個方向向右的摩擦力；由于甲對乙施加了一個方向向右的力，使乙相對于地面有了一個向右運動的趨勢，所以地面對乙又施加了一個向左的摩擦力。綜上分析可知乙物體受到5個力的作用。故選：C。9．（2020?赫山區(qū)校級自主招生）如圖所示，水平地面上放置相同材料制成的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為m的木塊間用不可伸長的水平輕繩相連，下面兩個木塊質(zhì)量分別為2m和3m?，F(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為3m的木塊，使四個木塊一同水平向右勻速運動，則（）A．質(zhì)量為3m的木塊與地面間的摩擦力為 B．質(zhì)量為2m的木塊與地面間的摩擦力為 C．輕繩對m的拉力為 D．輕繩對m的拉力為【解答】解：四個木塊水平向右勻速運動，把四個木塊當(dāng)作一個整體，水平向右的拉力為F和總摩擦力f總平衡，所以f總＝F；圖中四個木塊對地面的壓力：F總壓＝G總＝（m+m+2m+3m）g＝7mg，右邊2個木塊對對地面的壓力：F右壓＝（m+3m）g＝4mg，左邊2個木塊對對地面的壓力：F左壓＝（m+2m）g＝3mg，因為接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力與壓力成正比，所以，右邊質(zhì)量為3m的木塊與地面間的摩擦力為：f1＝×f總＝，左邊質(zhì)量為2m的木塊與地面間的摩擦力為：f2＝×f總＝，把質(zhì)量為m的木塊和質(zhì)量為2m的木塊上看作一個整體，整體向右勻速運動，所以輕繩對m的拉力和質(zhì)量為2m的木塊與地面間的摩擦力相等，即F繩＝f2＝，故A、C、D錯誤，B正確。故選：B。10．（2020?赫山區(qū)校級自主招生）已知滑動摩擦力大小與壓力成正比，如圖所示，重為G的物體A在水平力F的作用下，靜止在豎直墻壁上，當(dāng)水平力減小為時，物體A恰好沿豎直墻壁勻速下滑。則當(dāng)力減小為時此物體A所受摩擦力的大?。ǎ〢． B． C． D．G【解答】解：物體在豎直方向上受豎直向下的重力G，豎直向上的摩擦力f作用，設(shè)摩擦力與壓力的比例系數(shù)為k；（1）當(dāng)物體A與墻壁間的壓力為時，物體勻速下滑，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：G＝f，由題意知：f＝k，則k＝＝；（2）當(dāng)物體與墻壁間的壓力為時，物體受到的滑動摩擦力f′＝k＝×＝；故選：C。11．（2019?貴陽自主招生）如圖所示，物體A在B的牽引下沿水平桌面向右運動，從物體B觸地開始到物體A剛好靜止下來這段時間內(nèi)，物體A受水平桌面的摩擦力大小f隨時間t變化關(guān)系的圖象是（）A． B． C． D．【解答】解：B觸地后，A由于慣性繼續(xù)在桌面上運動，直至靜止。在A運動的過程中，A受水平桌面對它的滑動摩擦力，滑動摩擦力的大小與物體間的正壓力及接觸面的粗糙程度有關(guān)，與物體運動的速度無關(guān)，所以，在A運動過程中，A受水平桌面對它的摩擦力大小不隨時間變化。故選：A。12．（2019?市北區(qū)校級自主招生）頻閃照相就是對景物連續(xù)拍照，每次拍照的時間間隔相等。小明固定好照相機，對從O點由靜止自由下落的金屬小球進行頻閃照相，圖中與實際相符的選項是（）A． B． C． D．【解答】解：小球自由下落過程中，速度越來越大，即相同時間內(nèi)，通過的路程越來越大，所以選A。故選：A。二．填空題（共5小題）13．（2021?牡丹江）一個箱子重為100N，放在水平面上，受6N的水平推力，箱子未動，這時箱子受到的摩擦力等于（選填“大于”、“等于”或“小于”）6N．當(dāng)水平推力增大到10N時，箱子恰好做勻速直線運動。當(dāng)水平推力增大到20N時，箱子受到的摩擦力為10N?！窘獯稹拷猓合渥邮?N的水平推力，箱子未動，說明箱子處于靜止?fàn)顟B(tài)，則在水平方向上所受的推力與摩擦力相互平衡，摩擦力等于推力等于6N；當(dāng)水平推力增大到10N時，箱子恰好做勻速運動，所以此時摩擦力與推力是一對平衡力，大小等于10N；當(dāng)水平推力增大到20N時，箱子對地面的壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力不變，仍為10N。故答案為：等于；10。14．（2017?青羊區(qū)校級自主招生）假設(shè)體積相同的小球在空中下落時，受到的空氣阻力與其體積和運動的速度成正比。兩個體積相同、重力分別為4N和6N的小球之間用短細線相連，細線強度足夠大?，F(xiàn)將這兩個小球從漂浮在空中的氣球上由靜止開始自由釋放，當(dāng)兩球勻速下降時，細線的拉力為1N?！窘獯稹拷猓河深}意知，當(dāng)細線相連的兩球一起勻速下降時，它們運動速度相等，因兩小球體積相同，則每個球受的空氣阻力相等，大小均為f。（1）以兩小球組成的整體為研究對象，它們受豎直向下的總重力G總＝4N+6N＝10N，豎直向上的空氣阻力2f作用，因兩個小球勻速下降，由力的平衡條件可得G總＝2f，則每個小球受到的阻力f＝G總＝×10N＝5N。（2）以重為6N的小球為研究對象（由于其較重，它處于下方），如圖所示：它受豎直向下的重力G1＝6N，豎直向上的空氣阻力f，豎直向上的細線的拉力F的作用，在做勻速直線運動，由力的平衡條件得：G1＝F+f，則細線上的拉力F＝G1﹣f＝6N﹣5N＝1N。故答案為：1。15．（2017?樂清市校級自主招生）一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用，在5s內(nèi)F的變化和木箱速度的變化如圖中（a）、（b）所示，則木箱的質(zhì)量為16.7kg，木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為0.3。（g＝10m/s2）【解答】解：由v﹣t圖可知3﹣5s，物塊勻速運動，有Ff＝F＝50N。在0﹣3s內(nèi)物塊做勻加速運動，加速度a＝＝＝3m/s2，由牛頓第二定律得ma＝F﹣Ff，將F＝100N、Ff＝50N及a代入解得m＝kg≈16.7kg。由動摩擦力公式得μ＝＝＝0.3。故答案為：16.7；0.3。16．（2017?樂清市校級自主招生）如圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，AB邊靠在豎直墻面上，物塊與墻面間的動摩擦因數(shù)為μ．F是垂直于斜面BC的推力，物塊沿墻面勻速下滑，則摩擦力的大小為mg+Fsinα或μFcosα?！窘獯稹拷猓簩ξ矬w受力分析可知，物體受重力、推力F、墻對物體的彈力及摩擦力的作用下做勻速直線運動，故物體受力平衡；將F向水平向分解，如圖所示：則可知豎直方向上合力為零，即摩擦力f＝mg+Fsinα；而物體滑動，故為滑動摩擦力，故摩擦力也可以等于μFcosα。故答案為：mg+Fsinα或μFcosα。17．（2017?樂清市校級自主招生）一輕繩通過一光滑定滑輪，兩端各系一質(zhì)量分別為m1和m2的物體，m1放在地面上，當(dāng)m2的質(zhì)量發(fā)生變化時，m1的加速度a的大小與m2的關(guān)系大體如圖中的D?！窘獯稹拷猓喝鐖D所示：當(dāng)m2≤m1時，m1不動，加速度為零；當(dāng)m2＞m1時，對整體運用牛頓第二定律得：a＝＝（1﹣）g，所以，當(dāng)m2的質(zhì)量增大時，加速度增大，最終趨向于g（即m2＞＞m1時，a→g）；故D正確，ABC錯誤。故答案為：D。三．實驗探究題（共3小題）18．（2021?市北區(qū)校級自主招生）在“探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的活動中，小明同學(xué)提出了以下猜想：A．滑動摩擦力的大小可能與物體運動的速度有關(guān)；B．滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)；C．滑動摩擦力的大小可能與壓力的大小有關(guān)。小明同學(xué)進行了如圖甲、乙、丙所示的三個實驗探究過程：（1）本實驗中測量滑動摩擦力的原理是二力平衡；（2）本實驗主要采用的探究方法是控制變量法；（3）在實驗中，小明應(yīng)該沿水平方向用彈簧測力計拉著物體做勻速直線運動；（4）對比圖中甲、丙兩個探究過程，可以驗證猜想C；（5）實驗中小明發(fā)現(xiàn)很難保持彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定，很難讀數(shù)，為了解決上述問題，小明同學(xué)對實驗裝置進行了改進，如圖丁所示，利用該裝置的優(yōu)點：不需要長木板做勻速直線運動（選填“需要”或“不需要”）?！窘獯稹拷猓海?）（3）只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，根據(jù)二力平衡的條件，拉力大小才等于摩擦力的大小，所以實驗原理是二力平衡；（2）（4）實驗探究中，小明采用的實驗探究方法是控制變量法；研究滑動摩擦力的大小可能與壓力的大小有關(guān)（猜想C），要控制接觸面的粗糙程度相同，故對比圖中甲、丙兩個探究過程；（5）圖丁所示裝置的優(yōu)點是：拉動木板時，無論勻速、變速拉動，木板對木塊的摩擦力不變，木塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，在水平方向上受到的合力為0，此時彈簧測力計的示數(shù)始終等于滑動摩擦力。故答案為：（1）二力平衡；（2）控制變量法；（3）勻速直線；（4）甲、丙；（5）不需要。19．（2021?青島自主招生）在探究影響摩擦力大小因素的實驗中，（1）實驗中每次都是水平拉木塊在水平面上勻速滑動，根據(jù)二力平衡原理就可以使彈簧測力計的示數(shù)表示滑動摩擦力的大小。（2）在這個實驗中，應(yīng)用到的物理實驗方法是控制變量法，比較甲、丙兩次實驗得到的結(jié)論是：接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大。（3）在研究接觸面粗糙程度對摩擦力大小的影響時，可選擇甲乙兩次實驗，進行比較。（4）實驗結(jié)束后，小明同學(xué)想探究摩擦力是否與接觸面的大小有關(guān)，他用彈簧測力計測出木塊在水平面上做勻速直線運動時的摩擦力，然后將木塊沿豎直方向鋸掉一半，測得摩擦力的大小也變?yōu)樵瓉淼囊话?。他由此得出：?dāng)接觸面的粗糙程度一定時，接觸面越小，摩擦力越小。你認為他的結(jié)論正確嗎？不正確，理由是：未控制壓力一定?！窘獯稹拷猓海?）木塊在水平木板上做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，拉力與摩擦力是一對平衡力，由平衡條件可知，摩擦力大小等于測力計示數(shù)。（2）影響摩擦力的因素：壓力和接觸面的粗糙程度，故在探究影響摩擦力大小因素的實驗中，需要用控制變量法；比較甲、丙兩次實驗可知，控制的變量是接觸面的粗糙程度相同，變量是壓力，且接觸面粗糙程度不變時，壓力越大，滑動摩擦力越大；（3）探究滑動摩擦力和接觸面粗糙程度關(guān)系時需壓力大小相同，接觸面越粗糙丙圖，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，符合條件的是甲和乙實驗；（4）將木塊沿豎直方向鋸掉一半，由于壓力大小也發(fā)生了變化，所以不能得出摩擦力大小和接觸面積的正確關(guān)系。故答案為：（1）二力平衡；（2）控制變量法；接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大；（3）甲乙；（4）不正確；未控制壓力一定。20．（2019?市北區(qū)校級自主招生）探究影響摩擦力的因素下圖是小宇的實驗操作過程，鐵塊和木塊的大小、形狀完全相同，木塊表面比鐵塊表面粗糙。①比較甲、乙兩圖，可得出滑動摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)。②乙、丙兩圖中鐵塊和木塊疊放在一起的目的是使壓力大小相同，通過本次實驗，可得出摩擦力的大小與接觸面粗糙程度有關(guān)。③實驗時，小宇應(yīng)該用彈簧測力計勻速直線拉動物體，這樣他測出的摩擦力才等于測力計的示數(shù)，這是用了二力平衡原理，用到的研究方法是轉(zhuǎn)換法。④實驗過程中小宇發(fā)現(xiàn)了一些問題，經(jīng)過認真分析研究，他把上面的實驗裝置圖改進為丁圖所示裝置，利用圖丁裝置進行實驗有許多優(yōu)點，以下D不是其優(yōu)點（填字母）。A．不需要勻速拉動B．測力計示數(shù)穩(wěn)定C．實驗更容易操作D．實驗原理更合理【解答】解：①甲、乙兩圖，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，彈簧測力計的示數(shù)也不同，滑動摩擦力不同，可得到的結(jié)論是：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；②乙、丙兩圖中鐵塊和木塊疊放在一起，控制了壓力大小相同，與長木板的接觸面不同，粗糙程度不同，摩擦力大小不同，因此探究的是摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系；③實驗過程中應(yīng)該用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊在長木板上做勻速直線運動，物體受到平衡力作用，根據(jù)二力平衡的知識，摩擦力大小等于拉力大小，從而間接測出摩擦力大小等于拉力大小，這用到了轉(zhuǎn)換法；④在此實驗中，很難控制拉動木塊做勻速直線運動，測力計的示數(shù)不穩(wěn)定，讀數(shù)較困難，而丁圖不需要勻速拉動長木板，而木塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧測力計的示數(shù)就很穩(wěn)定，實驗更容易操作，但是它們的實驗原理是相同的，都是二力平衡，故D符合題意；故選：D。故答案為：①壓力大小；②壓力大小；接觸面粗糙程度；③勻速直線；二力平衡；轉(zhuǎn)換法；④D。四．計算題（共2小題）21．（2020?市北區(qū)校級自主招生）（1）如圖1所示，工廠師傅給一立方體工件A外表浸油，B為與工件固定相連的輕質(zhì)硬桿，工件底面與油面的距離為h，在硬桿上施加的力為F，F(xiàn)與h的大小關(guān)系如圖2所示。聰明的小明根據(jù)圖像算出了油的密度為3.2×103kg/m3。（2）好奇的小明把一個相同的工件拿到一個透明大水桶的水面上，放手后發(fā)現(xiàn)工件在水中下沉，下沉到一定深度開始勻速。經(jīng)查閱資料得知：當(dāng)物體從液體中下沉?xí)r，液體阻力會隨速度增大而增大，因此物體下沉一段距離后將勻速下落，物體勻速下落時的速度稱為終極速度。在探究小組成員和老師的協(xié)助下，小明對球形物體的下沉運動做了記錄，發(fā)現(xiàn)，在相同環(huán)境條件下，球形物體的終極速度僅與球的半徑和質(zhì)量有關(guān)，整理的實驗數(shù)據(jù)如下：小球編號ABCDE小球的半徑（×10﹣2m）0.20.20.60.80.2小球的質(zhì)量（×10﹣6kg）26549612小球的終極速度（m/s）266612請你對表中數(shù)據(jù)認真分析，回答下列問題：①A球與C球在達到終極速度時所受的空氣阻力之比為1：27；②球型物體所受的空氣阻力f與球的速度的關(guān)系為當(dāng)小球的半徑相同時，球型物體所受空氣阻力f與球的速度成正比；③球型物體所受的空氣阻力f與球的半徑的關(guān)系為當(dāng)小球的終極速度相同時，球型物體所受空氣阻力f與球的半徑的平方成正比?！窘獯稹拷猓海?）工件底面與油面的距離為h，由圖2可知，h的最大值為5cm，所以立方體的邊長為5cm；當(dāng)h＝0cm時，由圖2可知，F(xiàn)＝2.4N，方向豎直向上，此時F＝GA，所以GA＝2.4N，當(dāng)F＝0N時，由圖2可知，h＝3cm＝0.03m，此時物體處于漂浮狀態(tài)；根據(jù)物體的漂浮條件可知：F?。紾A，即ρ液gV排＝GA；變形得：ρ液ga2h＝GA，代入數(shù)據(jù)得：ρ液×10N/kg×（0.05m）2×0.03m＝2.4N；解得：ρ液＝3.2×103kg/m3；（2）①當(dāng)球型物體達到終極速度后將勻速運動，根據(jù)二力平衡的條件可知，此時球型物體所受的空氣阻力的大小與物體自身的重力大小相等，所以fA＝GA＝mAg＝2×10﹣6kg×10N/kg＝2×10﹣5N，fB＝GB＝mBg＝54×10﹣6kg×10N/kg＝54×10﹣5N，＝＝；②③：由表格信息可知，球型物體所受的空氣阻力f與球的速度、球的半徑均有關(guān)，分析小球A、B、E可知：當(dāng)小球半徑相同時，球型物體所受空氣阻力f與球的速度成正比；分析小球B、C、D可知：當(dāng)小球的終極速度相同時，球型物體所受空氣阻力f與球的半徑的平方成正比。故答案為：（1）3.2×103kg/m3；（2）①1：27；②當(dāng)小球的半徑相同時，球型物體所受空氣阻力f與球的速度成正比；③當(dāng)小球的終極速度相同時，球型物體所受空氣阻力f與球的半徑的平方成正比。22．（2017?長沙自主招生）由于流體的粘滯性，使得在流體中運動的物體要受到流體阻力，在一般情況下，半徑為R的小球以速度為v運動時，所受的流體阻力的大小可用公式f＝6πηRv表示（η為流體的粘滯系數(shù)，已知球的體積公式是V＝4πR3/3）。（1）小球在流體中運動時，速度越大，受到的阻力越大；（2）密度為ρ、半徑為R的小球在密度為ρ0、粘滯系數(shù)為η的液體中由靜止自由下落時的v﹣t圖象如圖所示，根據(jù)你所學(xué)過的相關(guān)知識判斷：此時的小球受到3個力的作用；（3）若小球從足夠深的流體中靜止自由下落，小球的運動情況為：速度開始越來越大，后做勻速運動；（4）根據(jù)以上分析請推導(dǎo)出速度vr的數(shù)學(xué)表達式?！窘獯稹拷猓海?）由公式f＝6πηRv可以看出，小球所受流體的阻力f與小球的速度v成正比例關(guān)系，所以，小球速度越大，所受阻力越大。（2）小球在流體中下落時受重力、浮力和阻力的作用。（3）由圖象知小球的運動情況為速度開始越來越大，后做勻速運動。（4）小球受到的重力：G＝mg＝ρVg＝πR3ρg；小球所受浮力：F?。溅?Vg＝πR3ρ0g；小球所受流體阻力：f＝6πηRvr。由圖象可知，當(dāng)小球速度達到vr時便勻速下落，處于平衡狀態(tài)，此時小球所受合力為零，則G＝F浮+f。即：πR3ρg＝πR3ρ0g+6πηRvr?；喛傻茫簐r＝。故答案為：（1）