1、专题三专题三 运动和力运动和力 1、（2020 衢州）2020 年 4 月 23 日，“雪龙”号考察船圆满完成历时 198 天的南极考察任务，返回上 海码头落锚。 在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时， 经历了如图所示三种情况： 图甲中铁锚部分浸入水中； 图乙中铁锚完全浸没水中但未触底；图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为 F甲、F 乙、F丙 ， 它们的大小关系正确的是（ ） A. F甲=F乙=F丙 B. F甲F乙=F丙 C. F甲F乙F丙 D. F甲F乙vbvc B. vbvcva C. vavcvb D. va=vb=vc 3、（2017 丽水）人类对力与运动关系的认识经历了漫长而曲
2、折的过程，下面是三位不同时代科学家 的主要观点，这三种观点形成的先后顺序是（ ） A. B. C. D. 4、 指尖陀螺是目前很流行的一种玩具，该玩具中间是轴承内有滚珠，边上有三个用密度较大的金属 制作的飞叶，拨动飞叶后，飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动（如图）。下列分析错误的是（ ） A.飞叶转速变慢，惯性不变 B. 轴承内有滚珠，利于减小摩擦 C. 飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态 D. 陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对平衡力 5、 如图所示， 小球沿弧形斜槽从A点运动到水平轨道的B点时， 如果小球受到的外力突然全部消失， 那么小球的运动状态将是（ ） A. 匀速直线运
3、动 B. 立即停止运动 C. 速度越来越快 D. 速度越来越慢 6、 墙体的竖直性是房屋质量的重要指标，在建造房屋时，建筑工人常常利用如图所示的重垂线检测 墙体是否竖直，这是运用了重力的方向是_，图中所示的墙体向_（选填“左”或“右”） 倾斜 7、 “牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程。 （1）伽利略经过下图所示的实验和推理得出结论：如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响，在水平面 上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序：_。 （用字母表示） （2）笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继
4、续以 同一速度沿直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一 定律”。相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点有什么不足？_。 （2）牛顿第一定律：物体在不受外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态，据此对比 即可。 8、 将一袋大米放在匀速向右水平运动的输送带上，开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动，然 后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时，米袋会继续向前滑动一段距离后停下。(回答 下列小题请选填以下合适的字母标号) A受到方向向右的摩擦力 B受到方向向左的摩擦力 C不受力 （1）米袋刚放上输送带的瞬间，米袋在水平方向上受力情况为_。 （2）
5、当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向上受力情况为_。 （3）当将输送带突然制动时，米袋在水平方向上受力情况为_。 9、 2010 年 10 月沪杭高铁将正式运行，列车最高设计时速可达 350 千米/时，从杭州到上海只要 38 分钟，已知杭州到上海的距离为 158.7 千米，那么列车从杭州到上海的平均速度是_千米/时 （保留一位小数）。 10、 如图甲所示，用一拉力传感器（能感应力大小的装置）水平向右拉一水平面上的木块，A 端的 拉力均匀增加，0-tl时间木块静止，术块运动后改变拉力，使木块 t2后处于匀速直线运动状态。计算 机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化图线，回答下列
6、问题： （1）当用 F=5.3 牛的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为_牛；若用 F=-5.8 牛 的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为_牛。 （2）如图丙所示，为研究滑动摩擦力 Ff大小与接触面受到压 F 力 FN大小的关系，在重力为 17 牛的 木块上每次增加 1 牛重的砝码，分别用水平拉力 F 使木块作匀速直线运动。实验测量数据如下 木块对水平面压力 FN（牛） 17 18 19 20 21 水平拉力 F(牛) 5.1 5.4 5.7 6.0 6.3 根据表格数据，得出滑动摩擦力 Ff大小与接触面受到压力 FN大小的关系式为_。 11、 现有一辆汽车在教练场上由静止开始沿平直
7、道路做匀加速运动， 在 10 秒末速度达到 10 米/秒。 然后以此速度做 50 秒的匀速直线运动，最后减速慢慢停下。 （1）从汽车由静止开始运动计时，在图中作出汽车在 1 分钟内的 vt 图像。 （2）求这 1 分钟内汽车行驶的距离。 （3） 汽车在行驶的过程中， 在水平方向上受到使汽车前进的牵引力 F1 和阻碍汽车运动的阻力 F2 ， 试分析这一分钟内 F1 和 F2 的大小关系。 12、小明发现，高空坠物下落越来越快，而跳伞运动员利用降落伞却能安全着地，空中下落的物体， 其最大速度与什么因素有关呢？为了研究这一问题，小明在老师的帮助下进行如下实验 取相同型号、质量为 m 的纸杯 10 个
8、，按如图所示分成 A、B、C、D 四组 将 A 组纸杯提升一定高度，底部向下静止释放，让其自由下落，并用仪器记录下落过程中的速度 分别用 B、C、D 组纸杯重复步骤 记录并整理相关数据如下表 时间（秒） 速度（米/秒） 纸杯质量 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 m 0.5 0.8 1.0 1.1 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 2m 0.6 1.0 1.3 1.5 1.6 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 3m 0.8 1.3 1.6 1.9 2.0 2.1 2.2 2.2 2.2 2.2 4m 0.9 1.5 1.8 2.
9、0 2.2 2.4 2.5 2.6 2.6 2.6 （1）实验中应将叠加的纸杯尽量压紧，目的是为了控制什么变量尽可能相同？ （2）本实验的结论是 （3）某同学分析实验数据后，认为“纸杯下落的最大速度越大，其所受的最大空气阻力也越大”，请 说明其 13、“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程 （1）伽利略经过如图所示的实验和推理得出结论：如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响，在水平面 上运动的物体将会一直运动下去，结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺 序： （用字母表示） （2）笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续
10、以 同一速度沿直线运动，既不停下来也不偏离原点的方向，牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一 定律”，相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点有什么不足？ 。 14、 在生活中人们常会有一些模糊或错误的认识，其实只要应用科学知识进行分析，就能作出合理 解释。 （1）人们经常认为，汽车的速度越大惯性越大，所以要限速，但是高速公路限速牌上却显示，大型 车辆最高限速比小型车辆低，原因是汽车的_越大惯性越大。 （2）在今年第四次成品油调价中，汽油价格下调 250 元/吨，柴油价格下调 235 元/吨。但细心的小 明发现，加油站的汽油价格下调 0.18 元/升，柴油价格下调 0.20 元/升，每升柴油价格反
11、而比汽油下 调得多，其原因是_。 （3）现在高速公路上不仅有即时测速，还有区间测速，即在某一路段上设置两个监控点，根据车辆 通过前后两个监控点的时间来测算车辆有无超速。在如图所示限速要求的高速公路上，第一个监控点 测得某辆小车于 810 以 115 千米/时的速度通过， 相距 30 千米的第二个监控点于 822 测得该小车 以 118 千米/时的速度通过。请通过计算判断该小车行驶途中是否超速。 15、（2020 台州）为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时，才能使物体处于平衡状态，进行 如下实验。 （1）选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是_。 （2）将图甲中静止的研究对象转到虚线位置
12、，松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论： 作用在物体上的两个力需要满足的条件是_，物体才处于静止状态。 （3）如图乙，若启动电动机继续进行研究：当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时、观察物体的 运动状态；当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时，再观察物体的运动状态。继续这项研究的目 的是_。 16、（2018 八上 宁波月考）公式 Gmg 中，g 表示物体受到重力与质量之比，约等于 9.8N/kg。 （1）为探究 g 的大小，小科同学把不同质量的钩码挂在弹簧测力计上，分别读出它们的大小，记在 下面表格中，再算出每次重力跟质量的比值。根据上述实验与数据，得出的结论是：_。质量 m/kg
13、重力 G/N 重力和质量的比值/(N kg-1) 质量 m/kg 重力 G/N 重力和质量的比值/(N kg 1) 0.10 1.0 10 0.20 2.0 10 0.30 3.0 10 （2）科学家经精确测量发现 g 值并不是固定不变的，在不同的地理位置仍有差异。下表为各个不同 城市的 g 值大小，观察分析表中提供的数据，回答下列问题。 地点 g 值大小 地球纬度 地点 g 值大小 地球纬度 赤道 9.780 0 广州 9.788 2306 武汉 9.794 3033 上海 9.794 3112 北京 9.801 3056 纽约 9.803 4041 莫斯科 9.816 5545 北极 9.
14、832 90 试猜想 g 值变化的原因可能是：_。 17、 在学习影响滑动摩擦力大小的因素后，小柯还是认为：重力越大，滑动摩擦力越大。于是张老 师用如图装置与他一起实验。 步骤一：将铁块放在木板上，往沙桶中加入一定量细沙，使压力传感器的示数为 5.00 牛，水平向左 拉动木板，读出拉力传感器的示数并记录。 步骤二：换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块，重复步骤一，记录结果如下表。 实验次数 质量不同的铁块 压力传感器示数(牛) 拉力传感器示数(牛) 1 小 5.00 2.10 2 中 5.00 2.11 3 大 5.00 2.11 请回答下列问题： （1）第 1 次实验中铁块受到的摩擦力
15、为_牛。 （2）实验中能否用钩码代替细沙？并说明理由_。 （3）通过实验得出的结论是_。 （4）小柯认为：该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑，否则会使拉力传感器的读数偏大，为什 么？_ 答案解析答案解析: 1、【解答】将船和铁锚为一个整体， 图甲中：船受到的浮力为 F甲 ， 铁锚受到的浮力为 F浮1 ， 考察船处于漂浮状态， 根据二力平衡的条件可知：F甲+F浮1=G； 那么：F甲=G-F浮1； 图乙中铁锚完全浸没水中但未触底，船身受到的浮力 F乙、铁锚受到的浮力 F浮2 ， 由于考察船时处于漂浮状态，根据物体受力平衡可知：F乙+F浮2=G； 所以：F乙=G-F浮2； 图丙中由于铁锚沉底，则铁
16、锚受到支持力的作用， 所以船身受到的浮力 F丙、铁锚受到的浮力 F浮2、支持力 F支持 ， 根据受力平衡可知：F丙+F浮3+F支持=G； 所以：F丙=G-F浮3-F支持； 由于图甲铁锚部分浸入水中；图乙和图丙中铁锚完全浸没水中， 则铁锚排开水的体积 V排1V排2=V排3 ， 根据阿基米德原理可知：F浮1F浮2=F浮3； 所以，F甲F乙F丙。 故选 C。 2、【解答】乒乓球的运动可以分解为水平方向和竖直方向上的两个运动， 在水平方向上，由于惯性，乒乓球的速度保持不变，即三者的速度是相同的的； 在竖直方向上，由于乒乓球的高度相同，那么落地时速度相同； 因此三种情况下，乒乓球落地时的合速度大小相等。
17、、 故选 D。 3、【解答】是牛顿，是亚里士多德，是伽利略，亚里士多德出生公元前 384，伽利略出生 在 1564 年，牛顿出生于 1642 年所以按照历史发展的先后顺序依次排列是亚里士多德、伽利略、牛 顿。 故选 C 4、【解答】A、惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有 关系，故 A 正确； B、轴承内有滚珠，利用滚动摩擦代替滑动摩擦，有利于减小摩擦力，故 B 正确； C、飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态，故 C 正确； D、陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对相互作用力，故 D 错误。 故选 D 5、【解答】解：由牛顿第一运动定律可知
18、，物体不受外力时将保持原来的运动状态不变， 因此小球沿弧形斜槽从 A 点运动到水平轨道的 B 点时，如果小球受到的外力突然全部消失， 则小球的运动状态不会改变，即小球将做匀速直线运动 故选 A 6、 【解答】 解： 建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直， 这是利用了重力的方向始终是竖直向下的 由 图可知重垂线上端与墙紧靠，下端垂线的位置在墙的左侧，故墙向左倾斜 故答案为：竖直向下；左 7、【解答】（1）当有空气阻力时，摆球有能量损失，因此每次到达的最高点都比前一次低，最终静 止下来；据此推测，如果没有空气阻力，摆球就没有能量损失，它每次到达的最高点都相同，这样就 能永远运动下去；据此推测，如果没
19、有空气阻力，也没有接触面的阻力，那么斜面上滚下的小球就没 有能量损失，即肯定会到达与原来相同的高度；如果到达不了，就会一直运动下去。 因此伽利略的结论中实验和推理的先后顺序为：CAB。 （2）相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点的不足之处为：没有涉及静止物体的运动规律。 【答案】 （1）CAB （2）没有涉及静止物体的运动规律 8、【解答】（1）米袋放到输送带时，速度小于输送带的速度，米袋做向右的加速运动，在水平方向 上其只受摩擦力，所以摩擦力向右； （2）当米袋匀速运动时，处于二力平衡状态，水平方向上不受力，因为存在摩擦力时，没有额外的 力去平衡摩擦力，所以不受力； （3）当输送带突然制动时
20、，米袋做减速运动，所以受到向左的摩擦力来改变自身的 运动状态； 故答案为：（1）A；（2）C；（3）B。 9、【解答】列车从杭州到上海的平均速度为： 。 10、【解答】（1）当用 F=5.3 牛的水平拉力拉静止的木块时，静止的木块在水平方向上受到的拉力 与静摩擦力大小相等，方向相反；故木块所受摩擦力大小为 5.3N；木块在 t2后处于匀速直线运动状 态，所受拉力 F=5.1N，与滑动摩擦力是一对平衡力，故摩擦力 f=5.1N；当用 F=5.8 牛的水平拉力拉木 块时，木块将做加速运动，而木块所受摩擦力大小不会变化，因为压力和粗糙程度都未变，故摩擦力 大小仍为 5.1N。 （2）在研究滑动摩擦力
21、 Ff大小与接触面受到压力 FN大小的关系时，物体做匀速直线运动。摩擦力 与拉力是一对平衡力。因此 F=Ff。由表中数据可知水平拉力与压力的比值不变为 0.3。所以滑动摩擦 力 Ff大小与接触面受到压力 FN大小的关系为：Ff=0.3FN。 故答案为：（1）5.3、5.1；（2）Ff=0.3FN 11、【答案】 （1）解： 汽车开始时的速度为 0m/s，10s 末的速度是 10m/s，首先从方格图中找到 这两个点，然后再将这两个点相连；后面汽车右行驶了 50s 且速度保持不变，即在 60s 时它的速度还 是 10m/s，找到这个点再与 10s 时的点相连即可得到图像，如下图： （2）解： 图像
22、中梯形的面积就是汽车 1min 内行驶的路程， 梯形的上底是 50s，下底是 60s，高是 10m/s， 那么这 1min 内汽车形式的距离为： （ ） ； （3） 解： 汽车在 010s 内时， 做的是加速直线运动， 这时牵引力大于阻力， 即 ； 汽车在 10s60s 内时做匀速直线运动，这时牵引力等于阻力，即 。 12、【解答】（1）实验中应将叠加的纸杯尽量压紧，目的是为了控制纸杯的形状尽可能相同； （2）本实验的结论是相同条件下，纸杯质量越大，下落的最大速度越大； （3）由表可知：当纸杯达到最大速度时，都做匀速直线运动，此时，纸杯所受最大空气阻力与其重 力是一对平衡力，大小相等，所以纸杯
23、下落的最大速度越大，说明纸杯的重力越大，其所受的最大空 气阻力也越大。 故答案为： （1）形状； （2）相同条件下，纸杯质量越大，下落的最大速度越大； （3）由表可知：当纸杯达到最大速度时，都做匀速直线运动，此时，纸杯所受最大空气阻力与其重 力是一对平衡力，大小相等，所以纸杯下落的最大速度越大，说明纸杯的重力越大，其所受的最大空 气阻力也越大。 13、【解答】（1）牛顿第一定律的形成过程采用了逐渐逼近的方法，即先实验再推理，图 C 中有空 气阻力，图 A 中没有空气阻力，所以选 C 再 A，而图 B 中，是推理得出了在无空气阻力和无摩擦的情 况下，物体将做匀速直线运动，故正确的顺序应该是 CA
24、B。 （2） 牛顿第一定律的内容是一切物体在没有受到力的作用时， 总保持静止状态或匀速直线运动状态， 而笛卡尔的观点中，只涉及到了物体做匀速直线运动的情况，没有提及静止物体的运动规律，所以这 是他的观点的不足之处。 故答案为：（1）CAB（2）没有涉及静止物体的运动规律 14、【解答】（1）惯性的大小和质量成正比，大货车质量大，因此惯性也大； （2）每升柴油价格反而比汽油下调得多，是因为柴油比汽油的密度大； 【答案】 （1）质量 （2）柴油比汽油的密度大 （3）s=30 千米，t=0.2 小时 千米 小时 千米 时 150 千米/时120 千米/时 答：该小车行驶途中超速。 【答案】 （1）减
25、小研究对象的自重对实验的影响 （2）在同一条直线上 （3）作用在物体上的两个力大小满足什么条件，物体才能保持匀速直线运动状态。 15、解答】（1）选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是：减小研究对象的自重对实验的影 响。 （2）将图甲中静止的研究对象转到虚线位置，塑料片两边的两根绳子就不再同一直线上了，松手后 研究对象发生转动，不能保持静止状态，因此得到结论：作用在物体上的两个力需要满足的条件是在 同一直线上，物体才处于静止状态。 （3）根据描述可知，实验研究的物理量是物体的运动状态，而变量是作用在它上面的两个力的大小 关系，因此研究的目的是：作用在物体上的两个力大小满足什么条件，物体才能
26、保持匀速直线运动状 态。 16、【解答】（1）观察表格可知，三组数据中重力和对应质量的比值都相等，也就是 10，因此可以 得出的结论是：重力和质量成正比； （2）观察表格可知，不同的城市纬度不同，其对应的 g 值也不同；并且 g 值会随着纬度的升高而增 大，因此 g 值变化的原因是：纬度位置，纬度越大，g 值越大。 故答案为：（1）重力和质量成正比（重力和质量的比值不变）；（2）纬度位置，纬度越大，g 值 越大 17、【解答】（1）由图可知以铁块为研究对象，拉力传感器对铁块向右的拉力与木板对铁块向左的 摩擦力是一对平衡力， 拉力传感器示数大小上就是摩擦力所以第 1 次实验中铁块受到的摩擦力为 2.10 牛； （2） 铁块增加的质量用小桶内物质的质量抵消掉， 细沙可以实现质量的微小调节所以比较合适， 钩码单个质量较大不利用微小调节所以不能；（3）由表格数据可知质量增加摩擦力大小不变所以摩 擦力大小与重力无关；（4）压力传感器上表面与铁块没有接触不影响木板对铁块的摩擦力。 故答案为：（1）2.10；（2）不能；细沙质量小，能较为准确调节对铁块的拉力，来保证压力大小不 同；（3）摩擦力大小与重力无关；（4）不合理，拉力传感器示数始终等于木板对铁块的摩擦力，而 与压力传感器和木板之间的摩擦无关。