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8.3 力与运动的关系
一、力的作用效果
1. 下列运动场景中,力的作用效果与其他几项不同的是( )
A.篮球碰到篮板改变运动方向 B.进站的火车受阻力缓缓停下
C.用力把铅球推出 D.跳水运动员压弯跳板
【答案】D
【详解】A.篮球碰到篮板改变运动方向,是力改变了篮球的运动状态;
B.进站的火车受阻力缓缓停下,火车的运动速度发生了改变,是力改变了火车的运动状态;
C.用力把铅球推出,铅球的运动速度发生了改变,是力改变了铅球的运动状态;
D.跳水运动员压弯跳板,运动员给跳板一个力,力使跳板的形状发生了变化。
综上所述,力的作用效果与其他几项不同的是D,ABC不符合题意。故选D。
2.如图甲、乙所示的两个实验说明了力的两种不同的作用效果,如图甲所示的这个现象主要说明力
可以改变物体的 ;图乙所示的现象说明力能使物体发生 。
【答案】 运动状态 形变
【详解】磁铁的吸引力使小球在水平桌面上的运动方向发生改变,这个现象说明力可以改变物体
的运动状态。 z
用手压气球,气球由于受到力的作用其形状发生了变化,说明力可以使物体发生形变。
3. 2024年3月26日,太阳爆发太阳风,影响了地球大部分地区,太阳风是太阳发出的高速带电
粒子流,部分带电粒子通过地球附近磁场时,其运动轨迹如图所示,此过程中地球磁场对太阳风的力
改变了带电粒子的 ;同时地球的磁场也被压缩了,说明太阳风和地球磁场之间力的作用是
的。
【答案】 运动状态 相互
【详解】如图所示,太阳风的部分带电粒子通过地球附近磁场时,地球磁场对太阳风的力改变了
带电粒子的运动状态。因为力的作用是相互的,因此同时地球的磁场也被太阳风压缩了。
二、力与运动的关系
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司4. 同学们在一起讨论“运动和力”的关系,下列四名同学的观点,正确的是( )
A.甲同学:足球只有受力才能运动
B.乙同学:汽车转弯过程中,运动状态不断改变
C.丙同学:跳远要助跑,因为速度越大惯性越大
D.丁同学:牛顿第一定律是由实验直接得出来的
【答案】B
【详解】A.力改变物体运动的原因,不是维持物体运动的原因,一定条件下,足球不受力时也能
运动,故A错误;
B.汽车转弯过程中,运动的方向在不断改变,则运动状态不断改变,故B正确;
C.惯性的大小只跟质量有关,跳远要助跑,是利用物体的惯性,其惯性大小不变,故C错误;
D.牛顿第一定律是在实验的基础上通过科学推理论证得出的,故D错误。故选B。
5.运用力和运动的知识进行判断,正确括号中打“√”,错误括号中打“×”。
A.运动的物体受力不平衡时,运动状态改变。( )
B.力是改变物体运动状态的原因。( )
C.力是维持物体运动状态的原因。( )
D.做匀速运动的物体不受力。( )
【答案】 √ √ × ×
【详解】[1]力是改变物体运动状态的原因。只要处于平衡状态的物体受力一定是平衡力。反之,
只要受的力不是平衡力,物体的运动状态一定改变。物体受的力如果是平衡力,运动状态保持不变,
如果受力不平衡,运动状态一定改变,所以这句话是正确的。故本题答案为:√。
[2]力是改变物体运动状态的原因。所以这句话是正确的。故本题答案为:√。
[3]力不是维持物体运动状态的原因,力是改变物体运动状态的原因。这句话是错误的。故本题答
z
案为:×。
[4]做匀速运动的物体也有可能受到平衡力,所以这句话是错误的。故本题答案为:×。
6. 在水平路面上玩滑板车,蹬地后人站在车上,如图甲所示,滑板车速度会减小;再次蹬地,如
图乙所示,滑板车速度又会增大。下列说法正确的是( )
A.滑板车速度减小是因为受到阻力 B.滑板车的运动需要力来维持
C.蹬地过程,人和车的惯性增大 D.蹬地过程,蹬地脚受到的摩擦力是阻力
【答案】A
【详解】A.如图甲所示,滑板车速度会减小,是因为受到摩擦阻力和空气阻力,故A正确;
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司B.沿水平方向运动的滑板车,不再蹬地,滑板车由于惯性会继续运动,说明运动不需要力来维持,
故B错误;
C.惯性是物体本身的一种性质,只与质量有关,蹬地过程,人和车的质量不变,惯性也不变,故
C错误;
D.向后蹬地时,脚有相对地面向后运动的趋势,脚受到地面向前的摩擦力,故蹬地过程,蹬地脚
受到的摩擦力是动力,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,在一块倾角固定不变的斜面上,一小球由静止开始沿着斜面自由滚下,则小球离开
斜面后,其运动的轨迹可能是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【详解】小球离开斜面时速度方向沿着斜面方向,离开斜面后小球只受到竖直向下的重力,力的
方向和速度不在同一直线上,小球做曲线运动,运动轨迹向重力方向偏转,所以其运动的轨迹可能是
③,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
三、同一直线上两个力的合成
8.小聪用大小为700N的竖直向上的力把重500N的杠铃举过头顶,杠铃被举高过程中受到的合力
为 N,这个合力使杠铃由 状态变为运动状态。
z
【答案】 200 静止
【详解】(1)因为杠铃受到竖直向上力的大小为700N,受到竖直向下重力的大小为500N,因此
合力:F =F-G=700N-500N=200N;
合
(2)杠铃原来处于静止状态,当受到大小为200N的合力时,杠铃被举起并举过头顶,因此合力
使杠铃由静止状态变为运动状态。
9.重为100N的物体静止放在水平桌面上,若用80N竖直向上的力拉这个物体,该物体受到的合
力大小为 N;若用120N竖直向上的力拉起这个物体,该物体受到的合力大小 为N。
【答案】 0 20
【详解】[1]如果一个力的作用效果和多个力共同作用的效果相同,那么这个力叫做这几个力的合
力,这种方法叫做等效替代法。重为100N的物体静止放在水平桌面上,若用80N竖直向上的力拉这个
物体,因为拉力小于重力,物体不能被拉起,仍然处于静止状态,支持力为20N竖直向上,物体处于
静止状态,表明物体受到的力是平衡力,合力大小为0N。
[2]若用120N竖直向上的力拉起这个物体,拉力大于重力,物体被拉起,表明物体受到两个力的作
用,方向相反,在同一条直线上,该物体受到的合力大小为
F-G=120N-100N=20N
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司10. 把一个质量是0.5kg的篮球竖直向上抛出,假定运动过程中空气对它的阻力恒为0.8N,则篮球
在竖直上升和降落过程中所受力的合力分别是(g取10N/kg)( )
A.5.8N 5N B.5.8N 4.2N C.4.2N 5.8N D.5N 4.2N
【答案】B
【详解】篮球所受重力为G=mg=0.5kg×10N/kg=5N
已知空气阻力为f=0.8N
篮球在上升过程中,受竖直向下的重力G,竖直向下的空气阻力f,篮球受到的合力为
F=G+f=5N+0.8N=5.8N
篮球在竖直降落过程中,受竖直向下的重力G,竖直向上的空气阻力f,所受的合力为
F =G-f=5N-0.8N=4.2N
合
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11.如图所示,将小车从斜面上某一位置由静止释放,小车会在水平面上运动一段距离后静止。
依据实验情景,下列说法正确的是( )
A.小车静止在斜面上时没有惯性
B.小车在水平面上运动的过程中,受到的是平衡力
C.小车在水平面上能继续运动说明力是维持物体运动的原因
D.由该斜面小车实验进一步推理可得出牛顿第一定律
z
【答案】D
【详解】A.惯性是物体本身的一种性质,与运动状态无关,所以小车静止在斜面上时也有惯性,
故A错误;
B.小车在水平面上做减速运动,受到非平衡力的作用,故B错误;
C.当小车下滑到水平面上时,由于惯性,将会继续运动一段距离;小车最终会停下来是受到了摩
擦阻力的作用,这说明力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故C错误;
D.实验中需要改变接触面的粗糙程度,小车在不同平面上开始运动时的初速度相同,通过科学推
理可得出:假如小车受到的阻力为零,小车将一直做匀速直线运动,从而得到牛顿第一定律,故D正
确。故选D。
12. 如图所示是跳水运动员跳水的情景,下列说法不正确的是( )
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司A.跳板将运动员弹起,说明力可以改变物体的运动状态
B.运动员对跳板施力的同时也受力,说明力的作用是相互的
C.运动员对跳板的力和跳板对运动员的力,两个力的作用效果不同
D.跳板将运动员弹起,是因为跳板对运动员的力大于运动员对跳板的力
【答案】D
【详解】A.跳板将运动员弹起,是因为跳板对运动员的力改变他的运动状态,说明力可以改变物
体的运动状态,故A正确, A不符合题意;
B.运动员对跳板施力的同时也会受到跳板对运动员的力,由此说明力的作用是相互的,故B正确,
B不符合题意;
C.跳板对运动员的力改变运动员的运动状态,运动员对跳板的力改变跳板的形状,两个力的作用
效果不同,故C正确, C不符合题意;
D.跳板对运动员的力与运动员对跳板的力是一对相互作用力,大小相等,D错误,符合题意。
故选D。
13. 如图所示,是小慧同学掷实心球的场景,图中虚线表示球的运动轨迹,球从a点上升到最高点
b后下落到地面c点,然后继续运动到d点停止。下列说法正确的是( )
z
A.球从a点上升到b点,是因为受到惯性作用
B.球在b点受到的合力为零
C.球从b点下落到c点,运动状态不断改变
D.球最终到d点停止,说明物体运动需要力来维持
【答案】C
【详解】A.惯性不是力,不能表述为受到惯性作用,故A错误;
B.球在b点只受到重力作用,所以球在b点受到的合力不为零,故B错误;
C.球从b点下落到c点,球的速度增大,球的运动方向不断改变,所以球的运动状态不断改变,
故C正确;
D.球最终到d点停止,是受到阻力的作用,速度越来越小,所以物体运动不需要力来维持,故D
错误。
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司故选C。
14. 篮球的质量为0.65kg,投篮时,篮球在空中运动受到的阻力始终为重力的0.1倍,求:
(1)篮球在空中运动时受到的重力和阻力各为多少?
(2)当篮球竖直向上运动时,受到的合力大小为多少,方向如何?当篮球竖直向下运动时,受到
的合力大小为多少,方向如何?
【答案】(1)6.5N;阻力为0.65N;(2)7.15N,方向竖直向下;5.85N,方向竖直向下
【详解】(1)篮球受到的重力G=mg=0.65kg×10N/kg=6.5N
篮球在空中运动时受到的阻力f=0.1G=0.1×6.5N=0.65N
(2)篮球竖直向上运动时,重力方向向下,阻力方向向下,属于同一直线上方向相同的二力合成,
合力F =G+f=6.5N+0.65N=7.15N,合力的方向竖直向下;
合
篮球竖直向下运动时,阻力方向向上,重力方向向下,属于同一直线上方向相反的二力合成,合
力F ′=G﹣f=6.5N﹣0.65N=5.85N,合力的方向竖直向下。
合
答:(1)篮球在空中运动时受到的重力为6.5N;阻力为0.65N;
(2)当篮球竖直向上运动时,受到的合力大小为7.15N,方向竖直向下;当篮球竖直向下运动时,
受到的合力大小为5.85N,方向竖直向下。
15.某中学初二年级同学在探究同一直线上二力合成的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在O
点,另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由A拉伸到B位置。
研究过程及实验数据如图(a)、(b)、(c)所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳
得出初步结论。
z
(1)比较图中(a)与(b)或(a)与(c)可知,此探究实验采用的科学方法是 。
(2)分析比较图中(a)与(b )中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是: 。
(3)分析比较图中(a)与(c)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是: 。
【答案】 等效替代 在同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于两力大小之和,合力的
方向跟两个力的方向相同 在同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差,合力
的方向跟较大力的方向相同
【详解】(1)实验中是通过弹簧相同的形变来表示受到相同的拉力,利用了a图中测力计的示数
来代换bc两图中两个力的合力,这种方法叫等效代换法。
(2)将两个图结合起来分析,b图中两个力的合力与a图中的力大小相等,都为4N,两个力分别
为1N和3N,从数量关系上分析,两个力的合力等于这两个分力的大小之和,并且方向跟两个力的方
向相同。
(3)将两个图结合起来分析,c图中两个力的合力与a图中的力大小相等,都为4N,c图中的两
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司个力分别为1N和5N,从数量关系上分析,两个力的合力等于这两个分力的大小之差,并且方向与较
大的那个力的方向相同。
16.(2024·江苏南通·中考真题)哈尔滨冰雪节的滑雪项目吸引了很多南方“小土豆”,他们戴的
滑雪手套较粗糙,是为了增大手套与滑雪杆之间的 ;滑雪时,滑雪杆向后撑地使人向前滑行,
说明力的作用是 ;自由滑行时,由于受到阻力,人的滑行速度逐渐变小,说明力能改变物体的
;滑到终点时人不会立即停下来,是因为人具有 。
【答案】 摩擦力 相互的 运动状态 惯性
【详解】[1]滑雪时人的手里拿着滑雪杆不能掉,他们戴的滑雪手套较粗糙,是利用了增大接触面
粗糙程度的方式增大手套与滑雪杆之间的摩擦力。
[2]滑雪时人用滑雪杆向后撑地,就是用滑雪杆对地面施加向后的力,同时地面对滑雪杆施加了向
前的力使人可以向前滑行,这说明力的作用是相互的。
[3]由于受到阻力,人的滑行速度逐渐变小,在力的作用下改变了人的运动状态,这说明力能改变
物体的运动状态。
[4]滑到终点时人不会立即停下来,是因为人具有惯性,会保持之前的运动状态。
17.(2024·江苏扬州·中考真题)请你补全关于“力与运动”的知识结构图。
(1) ;
(2) ;
z
(3) ;
【答案】 不变 改变 直线运动
【详解】(1)分析结构图可知,力是改变物体运动状态的原因,物体不受力时运动状态不变,受
力平衡时,力的作用效果相互平衡,物体处于平衡状态,运动状态也不改变,所以,(1)处填入“不
变”。
(2)物体受力不平衡时,处于非平衡状态,它的运动状态会发生改变,或速度大小改变,或运动
方向改变,或两者同时改变,所以,(2)处填入“改变”。
(3)匀速直线运动是速度不变的直线运动,变速直线运动是速度变化的直线运动,它们都属于直
线运动,所以,(3)处填入“直线运动”。
18.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)“嫦娥六号”探测器于2024年6月2日成功着陆在月球表面,
实现人类首次在月球背面采样。探测器在靠近月球表面时,开始向下喷出高温高压燃气,探测器获得
向上的制动力,使其减速,最后稳稳地停在月球表面。请你分析上述内容,找出三个现象及对应的物
理知识。
(1)现象: ;物理知识: ;
(2)现象: ;物理知识: ;
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【答案】 见解析 见解析 见解析 见解析 见解析 见解析
【详解】(1)探测器在靠近月球表面时,开始向下喷出高温高压燃气,燃气给探测器一个反作用
力,从而使探月器减速,用到了力的作用是相互的。
(2)力探测器在靠近月球表面时,开始向下喷出高温高压燃气,使其减速,运动状态发生改变,
说明力可以改变物体的运动状态。
(3)探测器在靠近月球表面时,向下喷出高温高压燃气,使其减速,减速的力的施力物体是高温
高压燃气。
19.(2024·山东烟台·中考真题)乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们喜欢。关于乒乓球运
动中蕴含的力学知识,下列说法正确的是( )
A.乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力
B.乒乓球的质量小,所以容易被快速抽杀
C.空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止
D.球拍击球时,只能改变乒乓球的运动方向
【答案】B
【详解】A.乒乓球在空中飞行时受到重力和阻力作用,没有受到了向前的推力,故A错误;
B.乒乓球的质量小,惯性小,运动状态在受力后容易发生改变,容易被快速抽杀,故B正确;
z
C.空中飞行的乒乓球,若它所受的力全部消失,它将以原来的速度和方向做匀速直线运动,故C
错误;
D.球拍击球时,可以改变乒乓球的运动状态,可以改变乒乓球的运动方向,也可以改变乒乓球的
速度,故D错误。
故选B。
20.(2024·四川内江·中考真题)某同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后能够继续向上运动,是
因为排球具有 ,排球的重力为2.7N,在竖直上升的过程中,某时刻所受空气阻力大小为0.5N,
方向竖直向下,此时排球所受合力大小为 N。
【答案】 惯性 3.2
【详解】排球离开胳膊后继续向上运动是因为它具有惯性,仍要保持原来的运动状态。
在竖直上升的过程中,空气阻力和重力均竖直向下,则合力为
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