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初中物理第一节 力课后练习题
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这是一份初中物理第一节 力课后练习题，共25页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害。下列属于防止惯性带来危害的是（ ）
A．拍打衣服，把灰尘拍去B．将足球射入球门
C．公路上汽车限速行驶D．跳远时快速助跑
2．如图所示的各种情形中，两个力是平衡力的是（ ）
A．B．
C．D．
3．关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用物体就静止下来
B．力是物体运动的原因
C．只要有力作用在物体上，物体的运动状态一定发生变化
D．物体做曲线运动时，一定受到了力的作用
4．F1、F2是同一水平直线上的两个力，它们的合力大小为30N，方向向左，F1的大小是10N，则关于F2的大小和方向，下列说法中正确的是（ ）
A．F2的大小可能是40NB．F2的大小一定是20N
C．F2的方向一定沿水平向右D．F2的方向可能向左，也可能向右
5．一个人用50牛的水平拉力拉着一个木箱在水平地面上匀速前进，则木箱在水平方向上所受的合力及摩擦力的大小分别是（ ）
A．50牛 50牛B．50牛 0牛C．0牛 50牛D．0牛 0牛
6．一根绳子吊着重物，当以的速度匀速上升时，所用的拉力是100N，然后又以的速度匀速下降，此时绳子对重物的拉力为（ ）
A．100NB．200N
C．300ND．50N
7．如图所示，用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出而上面的棋子落下，以下说法正确的是（ ）
A．击打前，最下面的棋子所受的重力和支持力是一对平衡力
B．击打后，上面的棋子具有惯性，而被击飞的棋子没有惯性
C．击打时，尺子对棋子的作用力大于棋子对尺子的作用力
D．棋子被击飞，说明力可以改变物体的运动状态
8．下列关于“探究二力平衡条件”实验的说法中，不正确的是（ ）
A．使用滑轮的目的是为了改变力的方向
B．两个相同托盘里所放砝码应尽可能选质量较小的
C．用小车而不用滑块做实验是为了减小摩擦
D．实验中通过观察小车运动状态是否改变来判断二力是否平衡
9．甲、乙、丙、丁四个木块的质量均为2kg，分别置于相同的水平桌面上，并对木块施以两个方向相反的水平力，图为四个木块的受力情形及其运动状态，则此时哪一个木块所受合力大小可能为1N（ ）
A．甲木块静止在水平桌面上
B．乙木块向右做匀速度直线运动
C．丙木块向左做加速直线运动
D．丁木块向左运动
10．如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在10N水平拉力F1的作用下，A、B一起做匀速直线运动；如图乙所示，将A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动，甲、乙两种情况中，B受到的摩擦力分别是（ ）
A．10N、10NB．10N、5NC．0N、5ND．0N、10N
二、填空题
11．一切物体在没有受到力的作用时，总保持______状态或______状态。甲乙图中，属于利用惯性的是图______，防止惯性带来危害的是图______。
12．竖直向上抛出一个重为5N的球后，球又落回原处。设球在上升和下降过程中所受空气阻力为1N，则球在上升过程中所受的合力大小为_____N；若当小球上升到最高点的瞬间，重力突然消失，则小球将处于_____状态。
13．某同学在站在升降电梯里受电梯的支持力为F和重力为G，当电梯从底层由静止开始向上加速时，F______G；当电梯向上减速停下来时，F______G，当电梯在较高楼层由静止向下加速运动时，F______G；当电梯向下减速停下来时，F______ G。（>/=/<）。上述四种情况属于______（是/非）平衡状态。
14．用一根细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做圆周运动。这时，你会觉得橡皮需要用线拉住才不会跑掉（如图所示），这说明力是_______（选填“维持”或“改变”）物体运动状态的原因，如果此时细线突然断开且橡皮受到的外力全部消失，它将做______运动。
15．质量为20kg的物体在一个水平向右的拉力F作用下，沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力是它本身受到重力的0.2倍，则物体受到的重力为______N；若物体速度增大为0.4m/s并做匀速直线运动，则物体受到的摩擦力为______N；若水平拉力增大为50N，则物体受到的合力大小为______N。
16．A、B两物体叠放在水平桌面上，如图所示，当右端挂5N的物体C时，物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动，此时A、B间的摩擦力为________ N；若对物体A施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动，绳与滑轮间的摩擦忽略不计，该力的大小为_______ N，A受到的摩擦力为______ N。
17．如下图是一小球在桌面上从A点沿直线，水平向右运动到F点的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次，分析照片可知：小球从A点到F运动的过程中，运动状态__（选填“没有改变”或“发生改变”），一定受力____（选填“平衡”或“不平衡”）。若小球在运动过程中受到水平向右的拉力为20牛，水平向左的摩擦力为5牛，小球在水平方向上受到的合力为__牛，方向__。将小球受到的水平向右的拉力增大为25牛，小球在水平方向上受到的合力为__牛。
18．如图所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。t=1秒时，物体没有被推动，此时物体受到的阻力 ___________推力（大于/等于/小于）；第3秒物体受到的摩擦力是 ___________N；若6秒时，撤去推力，物体所受摩擦力为 ___________N。
三、作图题
19．高颜值、高速度的中国高铁是中国制造迈向中国创造的重要标志，其以快速、平稳、舒适为世界所称道，如图，在水平匀速直线行驶的高铁上，一枚硬币稳稳的立在窗台上。请画出硬币受力的示意图（O为重心）。
20．如图所示，叠放在一起的物体A和B，在F=15N的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动。突然加大拉力F的一瞬间，画出物体B的受力示意图。
四、实验题
21．如图是“探究运动和力的关系”的实验。请回答：
（1）三次实验中让小车从斜面的同一高度由静止开始滑下，目的是让小车在水平面上开始运动的速度______；
（2）实验中为了让小车受到不同的阻力，采用的做法是______；
（3）为了突显阻力大小对物体运动影响进而推出物体不受力时的运动情况，实验的程序应该是：让小车在水平面上受到的阻力______；（选填“先大后小”或“先小后大”）
（4）实验表明，表面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越______（选填“远”或“近”），进而推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上做______运动；
（5）牛顿在前人研究成果的基础上，总结出牛顿第一定律，它的内容：______。
22．小明和小聪为了探究二力平衡的条件，设计了如图甲所示的实验装置。
（1）实验中通过___________来改变拉力F1、F2的大小；
（2）小聪用同样的装置进行实验，发现当左盘放入2N的砝码、右盘放入1.5N砝码时，小车也处于静止状态，产生这一现象可能是小车受到___________的影响。
（3）某次小车平衡后，小明将小车扭转一定角度，松手后观察到小车不能保持平衡状态，这说明二力平衡时两个力必须作用在___________。
（4）如图乙，当轻质小卡片处于平衡状态时，若用剪刀将轻质小卡片剪成两半，再观察两半轻质小卡片是否平衡，这样做是为了验证二力平衡时两个力必须作用在___________（选填“两个物体上”或“同一物体上”）。
23．在“探究二力平衡的条件”活动中。如果物体只受到两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，说明这两个力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件？
（1）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的______和______的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出______的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去；
（2）为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，若B图中左侧挂5N的物体，右侧挂6N物体，物块保持静止状态，则物块所受摩擦力的大小为______N。请你判断出她们改进的先后顺序：______（用字母表示），这样的改进是为了减小______对实验的影响。
24．某同学为探究作用在同一物体同一直线上两个力的合力与这两个力之间的关系，利用橡皮筋（原长为AB）、弹簧测力计等器材进行实验，实验时先将橡皮筋A点固定，再用两个弹簧测力计同时作用在B点，按图（a）所示的方式将橡皮筋从B点拉伸到C点，记下此时两个弹簧测力计的示数F1和F2，接着用一个弹簧测力计作用在B点，依然将橡皮筋拉伸到C点，如图（b）所示，记下此时弹簧测力计示数F，按上述的操作重复三次实验，实验数据如表一所示：
表一：
（1）实验中，该同学重复三次实验的目的是：___；
（2）根据表一中的实验数据及相关条件，可归纳得出的初步结论是：作用在同一物体同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于___，合力方向为___；
（3）从实验目的角度分析，本实验的不足之处是：____。
25．如题图甲是教材中“探究二力平衡的条件”的实验情景。每个滑轮、钩码都是相同的，细线也是相同的。
（1）在两个力的作用下，物体处于平衡状态，我们就说这两个力是平衡力。“物体处于平衡状态”是指物体处于________状态或匀速直线运动状态；
（2）在探究同一问题时，小红同学将教材中如题图甲的实验装置，设计成了如题图乙所示的实验装置，同学们认为她的实验优于教材中的实验。主要原因是________；
A．减少摩擦力对实验结果的影响
B．硬卡片是比较容易获取的材料
C．容易让硬卡片在水平方向上保持平衡
（3）实验时，小红同学将系于硬卡片两个对角线的细线（硬卡片和细线的重力均可忽略不计）分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在硬卡片上的两个拉力方向________，并通过增减钩码的个数来改变拉力的大小；
（4）当左右两边的钩码个数相等时，硬卡片能保持静止。这说明两个力必须大小________，才是平衡力；
（5）当硬卡片静置后，小红同学将硬卡片转过一个角度，如题图丙，松手后硬卡片将不能保持静止。这说明两个力没有作用在________直线上，因此不是平衡力；
（6）小红同学用剪刀将硬卡片从中间剪断，这样硬卡片就从一张分成了两张，这时两张硬卡片将不能保持静止。这说明两个力没有作用在________物体上，因此不是平衡力。
26．在“探究二力平衡的条件”活动中。
（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，说明这两个力是相互平衡的。小明和小红两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图甲所示，请你判断出他们改进的先后顺序：______________（用字母ABC表示），这样的改进是为了减小______________对实验的影响；
（2）如图乙是最终确认的实验方案。此方案中由于_________________，故卡片的重力可以忽略不计；
（3）将图乙中的小卡片旋转一个角度，并保持两个拉力方向相反，松开手后小卡片不能平衡了，本次实验探究的是：_____________________；
（4）小明又提出，利用如图丙所示的实验装置来探究物体做匀速直线运动时二力平衡的条件。那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢？在已知钩码的重力前提下，小明提出了自己的实验方案：用弹簧测力计拉着钩码在______（选填“水平方向”或“竖直方向”、“任意方向”）做匀速直线运动，根据观察到__________且等于钩码重力的现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态；
（5）如图丁，小红尝试在匀速直线运动状态下进行研究：在右边绳端挂2N重的钩码，然后通过弹簧测力计向左水平匀速拉动木块，此时弹簧测力计的示数为2.2N，从而得出“相互平衡的两个力大小不相等”，此结论是____（选填“正确”或“错误”）的；此时若让木块水平匀速向右运动，则弹簧测力计的示数应该为____N。
五、计算题
27．质量是10千克的物体，在大小为30牛的水平向右拉力F作用下沿水平地面做直线运动，如图所示，物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍，求：
（1）物体所受的重力G的大小。
（2）物体所受阻力f的大小和方向。
（3）物体在水平方向上所受合力F合的大小和方向。
28．滑动摩擦力大小与发生摩擦的两物体之间的压力大小及它们之间的接触面粗糙程度有关，具体关系为F滑=μFN，其中μ为动摩擦因数，FN为物体之间的压力。
（1）如图甲，用F1水平匀速拉质量为4kg的物体A在水平桌面上匀速运动时，A物体在桌面上滑动时的动摩擦因数μ=0.4。试求F1的大小？
（2）如图乙，将一个重力为10N的B物体放在A物体上，A与B间的动摩擦因数μ=0.3。用F2水平匀速拉动A物体，使A和B一起匀速向右运动，求此时A所受拉力F2大小？此时A和B间的摩擦力大小？
实验序号
拉力F1（牛）
拉力F2（牛）
拉力F（牛）
1
3.0
1.0
4.0
2
2.6
1.4
4.0
3
1.8
2.2
4.0
第7章 力与运动 单元综合检测
一、单选题
1．人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害。下列属于防止惯性带来危害的是（ ）
A．拍打衣服，把灰尘拍去B．将足球射入球门
C．公路上汽车限速行驶D．跳远时快速助跑
【答案】C
【解析】A．拍打衣服前，衣服和灰尘一起静止，当拍打时，衣服运动，灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态，所以灰尘从衣服上掉下来，是利用惯性，故A不符合题意；
B．将足球踢出后，足球不再受到力的作用，但由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，从而射入球门，是利用惯性，故B不符合题意；
C．限速行驶是防止遇到紧急情况，车由于惯性仍要保持原来的运动状态，不能马上停下来，所以是防止惯性带来的危害，故C符合题意；
D．助跑的目的是让运动员在起跳前有一个较大的速度，起跳时，人由于惯性还要保持他起跳前的速度，从而能跳的更远，这是利用了惯性，故D不符合题意。
故选C。
2．如图所示的各种情形中，两个力是平衡力的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A．两个力大小不相等，不是一对平衡力，故A不符合题意；
B．两个力作用在两个不同的物体上，不是一对平衡力，故B不符合题意；
C．两个力没有作用在一条直线上，不是一对平衡力，故C不符合题意；
D．两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，是一对平衡力，故D符合题意。
故选D。
3．关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用物体就静止下来
B．力是物体运动的原因
C．只要有力作用在物体上，物体的运动状态一定发生变化
D．物体做曲线运动时，一定受到了力的作用
【答案】D
【解析】A．根据牛顿第一定律可知，若物体原来处于运动状态时，不受力的情况下，物体将永远保持运动状态，故A错误；
B．力是改变物体运动状态的原因，根据A可知，力不是维持物体运动状态的原因，故B错误；
C．用力推桌子，但没有推动，即说明有力作用在物体上，物体的运动状态不一定改变，故C错误；
D．物体在曲线运动时，运动方向发生改变，一定受到了力的作用，故D正确。
故选D。
4．F1、F2是同一水平直线上的两个力，它们的合力大小为30N，方向向左，F1的大小是10N，则关于F2的大小和方向，下列说法中正确的是（ ）
A．F2的大小可能是40NB．F2的大小一定是20N
C．F2的方向一定沿水平向右D．F2的方向可能向左，也可能向右
【答案】A
【解析】AB．已知合力大小为F＝30N，方向向左，F1大小为10N；当F1向左，F2也向左时
F2＝30N﹣10N＝20N
当F1向右时，F2向左时，有
F2﹣F1＝30N
则
F2＝30N+10N＝40N
综上可知，F2的大小可能是20N、也可能是40N，故A正确，B错误；
CD．由以上分析可知，F2的方向一定沿水平向左，F1的方向可能向左、也可能向右，故CD错误。
故选A。
5．一个人用50牛的水平拉力拉着一个木箱在水平地面上匀速前进，则木箱在水平方向上所受的合力及摩擦力的大小分别是（ ）
A．50牛 50牛B．50牛 0牛C．0牛 50牛D．0牛 0牛
【答案】C
【解析】由题意知，木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，则它所受合力为零，由平衡条件得，木箱受到的摩擦力为
f=F拉=50N
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
6．一根绳子吊着重物，当以的速度匀速上升时，所用的拉力是100N，然后又以的速度匀速下降，此时绳子对重物的拉力为（ ）
A．100NB．200N
C．300ND．50N
【答案】A
【解析】当以的速度匀速上升时，物体处于平衡状态，受到绳子竖直向上的拉力和竖直向下的重力为一对平衡力，大小相等，所以有
以的速度匀速下降，受到绳子竖直向上的拉力和竖直向下的重力为一对平衡力，大小相等，物体仍处于平衡状态，所以此时绳子对重物的拉力为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．如图所示，用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出而上面的棋子落下，以下说法正确的是（ ）
A．击打前，最下面的棋子所受的重力和支持力是一对平衡力
B．击打后，上面的棋子具有惯性，而被击飞的棋子没有惯性
C．击打时，尺子对棋子的作用力大于棋子对尺子的作用力
D．棋子被击飞，说明力可以改变物体的运动状态
【答案】D
【解析】A．击打前，最下面的棋子所受的重力和支持力的大小不相等，不是一对平衡力，故A错误；
B．击打出去的棋子能飞得很远是因为棋子具有惯性，还要保持原来的运动状态继续向前运动；故B错误；
C．击打时尺子对棋子的作用力与棋子对尺子的作用力是一对相互作用力，其大小相等，故C错误；
D．棋子被击打，受到力的作用飞得很远，说明力可以改变物体的运动状态，故D正确。
故选D。
8．下列关于“探究二力平衡条件”实验的说法中，不正确的是（ ）
A．使用滑轮的目的是为了改变力的方向
B．两个相同托盘里所放砝码应尽可能选质量较小的
C．用小车而不用滑块做实验是为了减小摩擦
D．实验中通过观察小车运动状态是否改变来判断二力是否平衡
【答案】B
【解析】A．重力的方向竖直向下，实验中作用在小车上的两个力沿水平方向，故使用滑轮是为了改变拉力的方向，故A正确，不符合题意；
B．小车在桌面上可能会受到摩擦力的作用，实验中为了减小摩擦力对实验的影响，绳子对小车的拉力不能过小，且
F拉= G盘+G砝码= G盘+m砝码g
所以砝码的质量不能过小，故B错误，符合题意；
C．实验中为了减小摩擦力对实验的影响，用小车代替滑块做实验，是通过变滑动为滚动来减小摩擦的，故C正确，不符合题意；
D．如果小车静止或做匀速直线运动（即运动状态不变），则二力是平衡的，否则二力不平衡，故实验中是通过观察小车的运动状态是否改变来判断二力是否平衡，故D正确，不符合题意。
故选B。
9．甲、乙、丙、丁四个木块的质量均为2kg，分别置于相同的水平桌面上，并对木块施以两个方向相反的水平力，图为四个木块的受力情形及其运动状态，则此时哪一个木块所受合力大小可能为1N（ ）
A．甲木块静止在水平桌面上
B．乙木块向右做匀速度直线运动
C．丙木块向左做加速直线运动
D．丁木块向左运动
【答案】C
【解析】A．甲图中，二力的方向相反，但木块静止，说明木块还受到摩擦力的作用，在三个力的作用下，木块处于平衡状态，其所受合力为零，故A不符合题意；
B．乙图中，二力的方向相反，但木块向右做匀速直线运动，说明木块还受到摩擦力的作用，在三个力的作用下，木块处于平衡状态，所受合力为零，故B不符合题意；
C．丙图中，木块受到两个拉力和桌面的摩擦力，共三个力的作用，木块做加速运动，合力不为0，合力可能为1N，故C符合题意；
D．丁图中，丁木块向左运动，由于不知道运动状态，无法判定合力的大小，故D不符合题意。
故选C。
10．如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在10N水平拉力F1的作用下，A、B一起做匀速直线运动；如图乙所示，将A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动，甲、乙两种情况中，B受到的摩擦力分别是（ ）
A．10N、10NB．10N、5NC．0N、5ND．0N、10N
【答案】C
【解析】在甲图中，物体A、B在10N的水平拉力F1作用下，一起做匀速直线运动，因此，A、B都受到平衡力作用，而物体B在物体A上一起做匀速直线运动，没有发生相对运动或相对运动的趋势，所以物体B不受摩擦力，即B受到的摩擦力为0；物体A受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，即摩擦力大小等于拉力的大小，也为10N；在乙图中，若将A、B紧靠着放在水平桌面上，接触的粗糙程度不变，压力也不变，因此摩擦力也不变，使它们一起匀速运动，因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力，推力F2的大小也为10N，由于摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关，接触面的粗糙程度不变，A对地面的压力变为原来的一半，则A受到的摩擦力也会变为原来的一半，为5N，B受到的摩擦力也为5N。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
二、填空题
11．一切物体在没有受到力的作用时，总保持______状态或______状态。甲乙图中，属于利用惯性的是图______，防止惯性带来危害的是图______。
【答案】 静止 匀速直线运动 乙 甲
【解析】[1][2]根据牛顿第一定律可知，一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
[3][4]图甲是通过安全带、安全气囊来防止汽车紧急刹车或碰撞时，人由于惯性而向前倾带来的危害。图乙中当锤柄碰到凳子会突然停止，而锤头由于惯性会继续向下运动，从而套紧锤柄，这是在利用惯性。
12．竖直向上抛出一个重为5N的球后，球又落回原处。设球在上升和下降过程中所受空气阻力为1N，则球在上升过程中所受的合力大小为_____N；若当小球上升到最高点的瞬间，重力突然消失，则小球将处于_____状态。
【答案】 6 静止
【解析】[1]当小球上升时，阻力与重力的方向都竖直向下，合力
F1=G+f=5N+1N=6N
[2]小球到达最高点的瞬间，速度为零，不受空气阻力作用，如果重力突然消失，则小球所受合力为零，处于平衡状态，小球由于惯性要保持原来的运动状态，因此小球将静止不动。
13．某同学在站在升降电梯里受电梯的支持力为F和重力为G，当电梯从底层由静止开始向上加速时，F______G；当电梯向上减速停下来时，F______G，当电梯在较高楼层由静止向下加速运动时，F______G；当电梯向下减速停下来时，F______ G。（>/=/<）。上述四种情况属于______（是/非）平衡状态。
【答案】 ＞ ＜ ＜ ＞ 非
【解析】[1]电梯向上加速时，电梯中的人处于超重状态，人对电梯的压力大于重力，人对电梯的压力与电梯对人的支持力是一对相互作用的力，其大小相同，所以电梯对人的支持力大于重力，即。
[2]当电梯向上减速停下来时，电梯中的人处于失重状态，人对电梯的压力小于重力，人对电梯的压力与电梯对人的支持力是一对相互作用的力，其大小相同，所以电梯对人的支持力小于重力，即。
[3]当电梯在较高楼层由静止向下加速运动时，电梯中的人处于失重状态，人对电梯的压力小于重力，人对电梯的压力与电梯对人的支持力是一对相互作用的力，其大小相同，所以电梯对人的支持力小于重力，即。
[4]当电梯向下减速停下来时，电梯中的人处于超重状态，人对电梯的压力大于重力，人对电梯的压力与电梯对人的支持力是一对相互作用的力，其大小相同，所以电梯对人的支持力大于重力，即。
[5]上述四种情况人受力不平衡，属于非平衡状态。
14．用一根细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做圆周运动。这时，你会觉得橡皮需要用线拉住才不会跑掉（如图所示），这说明力是_______（选填“维持”或“改变”）物体运动状态的原因，如果此时细线突然断开且橡皮受到的外力全部消失，它将做______运动。
【答案】 改变 匀速直线
【解析】[1]因为橡皮绕手做圆周运动，在线拉力作用下，橡皮的运动状态不断发生改变，这说明力是改变物体运动状态的原因。
[2]橡皮是运动的，细线断开时，它所受的外力全部消失，根据牛顿第一定律可知，橡皮将做匀速直线运动。
15．质量为20kg的物体在一个水平向右的拉力F作用下，沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力是它本身受到重力的0.2倍，则物体受到的重力为______N；若物体速度增大为0.4m/s并做匀速直线运动，则物体受到的摩擦力为______N；若水平拉力增大为50N，则物体受到的合力大小为______N。
【答案】 200 40 10
【解析】[1]由题意可知，物体的质量为20kg，所以物体受到的重力为
G=mg=20kg×10N/kg=200N
[2]根据题意可知，物体沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动，物体受到的摩擦力是它本身受到重力的0.2倍，所以此时物体受到的摩擦力为
f=0.2G=0.2×200N=40N
当物体速度增大为0.4m/s并做匀速直线运动，由于物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以物体受到的摩擦力不变，仍为40N。
[3]当拉力增大为50N，由于物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以物体受到的摩擦力不变，仍为40N，两个力方向相反，所以合力为
F合=F-f=50N-40N=10N
16．A、B两物体叠放在水平桌面上，如图所示，当右端挂5N的物体C时，物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动，此时A、B间的摩擦力为________ N；若对物体A施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动，绳与滑轮间的摩擦忽略不计，该力的大小为_______ N，A受到的摩擦力为______ N。
【答案】 0 10 10
【解析】[1]物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动，此时A、B之间没有发生相对滑动，也没有发生相对滑动的趋势，所以A、B间的摩擦力为0。
[2]物体A、B水平向左匀速直线运动时，物体A、B整体为研究对象，则水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力5N（物体C对物体B施加的）、水平向右的摩擦力5N（桌面对B施加），且水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力，所以，水平向左的拉力
F=5N+5N=10N
[3]对物体A施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动时，A处于平衡态，受到的合外力为0，此时A水平方向受到向左的拉力和B施加的摩擦力，且是一对平衡力，故A受到的摩擦力为大小为10N。
17．如下图是一小球在桌面上从A点沿直线，水平向右运动到F点的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次，分析照片可知：小球从A点到F运动的过程中，运动状态__（选填“没有改变”或“发生改变”），一定受力____（选填“平衡”或“不平衡”）。若小球在运动过程中受到水平向右的拉力为20牛，水平向左的摩擦力为5牛，小球在水平方向上受到的合力为__牛，方向__。将小球受到的水平向右的拉力增大为25牛，小球在水平方向上受到的合力为__牛。
【答案】 发生改变 不平衡 15 水平向右 20
【解析】[1]由照片知道，小球在相等时间内的路程不相等，越来越大，所以小球做变速直线运动，即运动状态发生了改变。
[2]由于运动状态发生改变，由牛顿第一定律知道，受到的不是平衡力。
[3][4]由于小球受到水平向右的拉力为20牛，水平向左的摩擦力为5牛，故小球在水平方向上受到的合力大小
方向与拉力方向一致，水平向右。
[5]将小球受到的水平向右的拉力增大为时25牛，由于其他因素未变，则滑动摩擦力大小不变，故小球在水平方向上受到的合力
18．如图所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。t=1秒时，物体没有被推动，此时物体受到的阻力 ___________推力（大于/等于/小于）；第3秒物体受到的摩擦力是 ___________N；若6秒时，撤去推力，物体所受摩擦力为 ___________N。
【答案】 等于 2 2
【解析】[1]由v﹣t图像可知，在0~2s内，物体速度为零，即物体处于静止状态，此时物体受到的推力与阻力（静摩擦力）是一对平衡力，所以t=1秒时，物体受到的阻力等于推力。
[2]由F﹣t图像可知，在4~6s，推力F=2N；由v﹣t图像可知，在4~6s内物体处于匀速直线运动状态，由二力平衡条件可知，物体所受到的滑动摩擦力f与推力F是一对平衡力，此时滑动摩擦力等于推力，即
[3]由F﹣t图像可知，在2~4s，推力F′=3N，根据v﹣t图像可知此时物体做加速运动；6秒时，撤去推力，物体做减速运动，但因接触面的粗糙程度不变、物体与地面间的压力不变，故滑动摩擦力不变，则在2~4s内和撤去推力后，物体受到的摩擦力仍然是2N，即第3秒物体受到的摩擦力为2N；6秒时，撤去推力，物体所受摩擦力为2N。
三、作图题
19．高颜值、高速度的中国高铁是中国制造迈向中国创造的重要标志，其以快速、平稳、舒适为世界所称道，如图，在水平匀速直线行驶的高铁上，一枚硬币稳稳的立在窗台上。请画出硬币受力的示意图（O为重心）。
【答案】
【解析】硬币随高铁一起做匀速直线运动，因此硬币处于平衡状态，硬币在竖直方向受到的竖直向下的重力与竖直向上的支持力是一对平衡力，大小相等，方向相反。因此过硬币的重心，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用G和F表示，且两条线段的长度相同。如图所示：
20．如图所示，叠放在一起的物体A和B，在F=15N的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动。突然加大拉力F的一瞬间，画出物体B的受力示意图。
【答案】
【解析】A和B叠放原来在F=15N拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动，B相对A静止，水平方向不受力，竖直方向受到的重力与A对B的支持力是一对平衡力；突然加大拉力F的瞬间，A加速向右运动，B由于惯性保持原来的运动状态，所以B相对A有向左运动趋势，则B受到A对它水平向右的摩擦力，竖直方向B受到的重力与A对它的支持力仍是一对平衡力。由此作出B的受力示意图：
四、实验题
21．如图是“探究运动和力的关系”的实验。请回答：
（1）三次实验中让小车从斜面的同一高度由静止开始滑下，目的是让小车在水平面上开始运动的速度______；
（2）实验中为了让小车受到不同的阻力，采用的做法是______；
（3）为了突显阻力大小对物体运动影响进而推出物体不受力时的运动情况，实验的程序应该是：让小车在水平面上受到的阻力______；（选填“先大后小”或“先小后大”）
（4）实验表明，表面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越______（选填“远”或“近”），进而推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上做______运动；
（5）牛顿在前人研究成果的基础上，总结出牛顿第一定律，它的内容：______。
【答案】 相同 改变水平面的粗糙程度 先大后小 远 匀速直线 见解析
【解析】（1）[1]为了使小车在三种平面上开始运动时的初速度相同，实验中，必须使小车从斜面的同一高度自由下滑，这一操作体现出的科学探究方法是控制变量法。
（2）[2]根据生活经验想让小车受到不同的阻力，可以改变水平面上铺放的材质，也就是接触面的粗糙程度来完成。
（3）[3]实验发现水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，想要推出物体不受力时的运动情况，因此，应该让小车在水平面上受到的阻力先大后小。
（4）[4][5]水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，它前进的距离就越远，由此可以推断：假如小车受到的阻力为零，它的运动状态将不变，将做匀速直线运动。
（5）[6]牛顿第一定律的内容是：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
22．小明和小聪为了探究二力平衡的条件，设计了如图甲所示的实验装置。
（1）实验中通过___________来改变拉力F1、F2的大小；
（2）小聪用同样的装置进行实验，发现当左盘放入2N的砝码、右盘放入1.5N砝码时，小车也处于静止状态，产生这一现象可能是小车受到___________的影响。
（3）某次小车平衡后，小明将小车扭转一定角度，松手后观察到小车不能保持平衡状态，这说明二力平衡时两个力必须作用在___________。
（4）如图乙，当轻质小卡片处于平衡状态时，若用剪刀将轻质小卡片剪成两半，再观察两半轻质小卡片是否平衡，这样做是为了验证二力平衡时两个力必须作用在___________（选填“两个物体上”或“同一物体上”）。
【答案】 改变钩码数量 摩擦力 同一直线上 同一物体上
【解析】（1）[1]左、右两盘中钩码数量越多，F1、F2越大，探究二力平衡条件的实验中通过改变其两边的钩码的数量来改变小车受到的拉力F1、F2的大小。
（2）[2]当左盘放入的砝码、右盘放入砝码时，这两个力大小不相等，小车也处于静止状态，说明小车受到平衡力的作用，产生这一现象可能是小车受到摩擦力的影响。
（3） [3]小明将小车扭转一定角度，作用在小车上的两个力没有作用在同一直线上，松手后观察到小车不能保持平衡状态，这说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上。
（4） [4]用剪刀将轻质小卡片剪成两半，原来的一个物体变成两个物体，再观察两半轻质小卡片是否平衡，这样做是为了验证二力平衡时两个力必须作用在同一物体上。
23．在“探究二力平衡的条件”活动中。如果物体只受到两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，说明这两个力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件？
（1）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的______和______的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出______的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去；
（2）为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，若B图中左侧挂5N的物体，右侧挂6N物体，物块保持静止状态，则物块所受摩擦力的大小为______N。请你判断出她们改进的先后顺序：______（用字母表示），这样的改进是为了减小______对实验的影响。
【答案】 重力 拉力 拉力 1 B、A、C 摩擦
【解析】（1）[1][2][3]若采用小明的方案，必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较；研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出拉力的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去。
（2）[4]如图乙所示，若B图中左侧挂5N的物体，右侧挂6N物体，物块保持静止状态，则物块所受摩擦力的大小为
[5][6]B图为滑动摩擦，A图为滚动摩擦，C图只有滑轮间的摩擦，为了减小摩擦力对实验的影响，他们改进的先后顺序：B、A、C；这样的改进是为了减小摩擦对实验的影响。
24．某同学为探究作用在同一物体同一直线上两个力的合力与这两个力之间的关系，利用橡皮筋（原长为AB）、弹簧测力计等器材进行实验，实验时先将橡皮筋A点固定，再用两个弹簧测力计同时作用在B点，按图（a）所示的方式将橡皮筋从B点拉伸到C点，记下此时两个弹簧测力计的示数F1和F2，接着用一个弹簧测力计作用在B点，依然将橡皮筋拉伸到C点，如图（b）所示，记下此时弹簧测力计示数F，按上述的操作重复三次实验，实验数据如表一所示：
表一：
（1）实验中，该同学重复三次实验的目的是：___；
（2）根据表一中的实验数据及相关条件，可归纳得出的初步结论是：作用在同一物体同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于___，合力方向为___；
（3）从实验目的角度分析，本实验的不足之处是：____。
【答案】 多次实验得到普遍规律 二力之和 与二力方向相同 见解析
【解析】（1）[1]只进行一次实验，实验结论存在偶然性，为得到普遍规律，避免偶然性应多次进行实验，所以实验中，该同学重复三次实验的目的是：多次实验得到普遍规律。
（2）[2][3]由表中数据可知，每组实验中，拉力F的大小等于拉力F1与拉力F2大小之和，且拉力F的方向与拉力F1、拉力F2的方向相同，所以根据表一中的实验数据及相关条件，可归纳得出的初步结论是：作用在同一物体同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于二力之和，合力方向为与二力方向相同。
（3）[4]该实验只探究了作用在同一物体同一直线上、方向相同两个力的合力与这两个力之间的关系，没有探究方向相反两个力的情况，所以从实验目的角度分析，本实验的不足之处是：未探究作用在同一物体同一直线上、方向相反两个力的合力与这两个力之间的关系。
25．如题图甲是教材中“探究二力平衡的条件”的实验情景。每个滑轮、钩码都是相同的，细线也是相同的。
（1）在两个力的作用下，物体处于平衡状态，我们就说这两个力是平衡力。“物体处于平衡状态”是指物体处于________状态或匀速直线运动状态；
（2）在探究同一问题时，小红同学将教材中如题图甲的实验装置，设计成了如题图乙所示的实验装置，同学们认为她的实验优于教材中的实验。主要原因是________；
A．减少摩擦力对实验结果的影响
B．硬卡片是比较容易获取的材料
C．容易让硬卡片在水平方向上保持平衡
（3）实验时，小红同学将系于硬卡片两个对角线的细线（硬卡片和细线的重力均可忽略不计）分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在硬卡片上的两个拉力方向________，并通过增减钩码的个数来改变拉力的大小；
（4）当左右两边的钩码个数相等时，硬卡片能保持静止。这说明两个力必须大小________，才是平衡力；
（5）当硬卡片静置后，小红同学将硬卡片转过一个角度，如题图丙，松手后硬卡片将不能保持静止。这说明两个力没有作用在________直线上，因此不是平衡力；
（6）小红同学用剪刀将硬卡片从中间剪断，这样硬卡片就从一张分成了两张，这时两张硬卡片将不能保持静止。这说明两个力没有作用在________物体上，因此不是平衡力。
【答案】 静止 A 相反 相等 同一 同一
【解析】（1）[1]静止状态和匀速直线运动状态都称为物体处于平衡状态。
（2）[2]乙实验用的小卡片重力小，悬在空中不受桌面对它的摩擦力影响；甲实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影响，所以还是乙实验方案好。
故选A。
（3）[3]硬卡片在两个力的作用下，这两个力方向相反，通过改变钩码的个数来改变拉力大小。
（4）[4]当左右两边的钩码个数相等时，硬卡片处于静止状态，即硬卡片处于平衡状态，说明两个力大小相等，才是平衡力。
（5）[5]当硬卡片静置后，小红将硬卡片转过一个角度，如图丙，松手后硬卡片不能处于平衡状态，要发生转动，所以当两个力不在同一直线上时，两个力不是平衡力。
（6）[6]用剪刀将硬卡片从中间剪断，这样硬卡片就从一张分成了两张，两张纸分别在两个力的作用下，向相反的方向移动，不能处于平衡状态。所以只有两个力在同一个物体上时，两个力才能使物体处于平衡状态，两个力没有作用在同一物体上，不是平衡力。
26．在“探究二力平衡的条件”活动中。
（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，说明这两个力是相互平衡的。小明和小红两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图甲所示，请你判断出他们改进的先后顺序：______________（用字母ABC表示），这样的改进是为了减小______________对实验的影响；
（2）如图乙是最终确认的实验方案。此方案中由于_________________，故卡片的重力可以忽略不计；
（3）将图乙中的小卡片旋转一个角度，并保持两个拉力方向相反，松开手后小卡片不能平衡了，本次实验探究的是：_____________________；
（4）小明又提出，利用如图丙所示的实验装置来探究物体做匀速直线运动时二力平衡的条件。那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢？在已知钩码的重力前提下，小明提出了自己的实验方案：用弹簧测力计拉着钩码在______（选填“水平方向”或“竖直方向”、“任意方向”）做匀速直线运动，根据观察到__________且等于钩码重力的现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态；
（5）如图丁，小红尝试在匀速直线运动状态下进行研究：在右边绳端挂2N重的钩码，然后通过弹簧测力计向左水平匀速拉动木块，此时弹簧测力计的示数为2.2N，从而得出“相互平衡的两个力大小不相等”，此结论是____（选填“正确”或“错误”）的；此时若让木块水平匀速向右运动，则弹簧测力计的示数应该为____N。
【答案】 BCA 摩擦力 卡片的质量较小 不在同直线上的两个力能否平衡 竖直方向 弹簧测力计的示数不变 错误 1.8
【解析】（1）[1][2]图甲的三个设计方案，B中物体与水平桌面间是滑动摩擦，产生的摩擦力较大，对实验结果影响较大，A中物体与水平桌面间是滚动摩擦，则摩擦力对实验结果影响较小，C中物体悬空，与空气的摩擦最小，所以实验方案改进的先后顺序是：BAC。这样改进是为了减小摩擦对实验的影响。
（2）[3]图乙中，卡片的质量较小，所受的重力较小，相对钩码的重力而言，其重力可忽略不计。
（3）[4]小卡片旋转一个角度后，两个拉力大小和方向不变，但不是作用在同一直线上，所以松手后小卡片不能平衡，这为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡。
（4）[5][6]图丙中，应让测力计在竖直方向匀速直线运动，因为钩码所受的重力方向竖直向下，让拉着钩码的测力计在竖直方向上匀速直线运动，可观察到弹簧测力计的示数不变，且等于钩码的重力，因为这时钩码所受的拉力与重力是一对平衡力。
（5）[7]小红尝试的实验中，物体在水平方向上除了受到测力计的拉力、钩码的拉力外，还受到桌面摩擦力的作用，且此时摩擦力较大，不能忽略不计，所以实验中的结论错误。
[8]由题意知，桌面对物体的摩擦力
f=2.2N-2N=0.2N
若让木块水平向右匀速运动，则物体的受力为：测力计水平向左的拉力、钩码水平向右的拉力和桌面对它的水平向左的摩擦力，而此时物体对桌面的压力、接触面的粗糙程度不变，则摩擦力的大小也不变，那么测力计此时的拉力
F=F拉-f=2N-0.2N=1.8N
五、计算题
27．质量是10千克的物体，在大小为30牛的水平向右拉力F作用下沿水平地面做直线运动，如图所示，物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍，求：
（1）物体所受的重力G的大小。
（2）物体所受阻力f的大小和方向。
（3）物体在水平方向上所受合力F合的大小和方向。
【答案】（1）98N；（2）19.6N，水平向左；（3）10.4N
【解析】（1）物体所受的重力
（2）由题知，物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍，则物体受到的阻力为
物体在水平地面上向右做直线运动，则物体受到的阻力方向水平向左。
（3）由题意可知，物体受到的拉力和阻力在同一直线上且方向相反，所以合力的大小为
其方向与拉力的方向相同，即水平向右。
答∶（1）物体所受的重力G的大小为98N；
（2）物体所受阻力f的大小为19.6N，方向水平向左；
（3）物体在水平方向上所受合力F合的大小为10.4N，方向水平向右。
28．滑动摩擦力大小与发生摩擦的两物体之间的压力大小及它们之间的接触面粗糙程度有关，具体关系为F滑=μFN，其中μ为动摩擦因数，FN为物体之间的压力。
（1）如图甲，用F1水平匀速拉质量为4kg的物体A在水平桌面上匀速运动时，A物体在桌面上滑动时的动摩擦因数μ=0.4。试求F1的大小？
（2）如图乙，将一个重力为10N的B物体放在A物体上，A与B间的动摩擦因数μ=0.3。用F2水平匀速拉动A物体，使A和B一起匀速向右运动，求此时A所受拉力F2大小？此时A和B间的摩擦力大小？
【答案】（1）16N；（2）20N，0N
【解析】解：（1）由于A物体做匀速直线运动
F1=F滑=μFN=μGA=μmAg=0.4×4kg×10N/kg=16N
（2）由于接触面材料不变，则物体A与桌面的动摩擦因数不变，用F2水平匀速拉动A物体，使A和B一起匀速向右运动，此时A所受拉力
F2= F滑'=μFN'=μ(GA+GB)=μ(mAg+GB)=0.4×(4kg×10N/kg+10N)=20N
由于A、B一起做匀速直线运动，B物体处于平衡状态且在水平方向上受力为零，所以A和B间的摩擦力大小为0N。
答：（1）F1大小为16N；
（2）F2大小为20N，A和B间的摩擦力0N。
实验序号
拉力F1（牛）
拉力F2（牛）
拉力F（牛）
1
3.0
1.0
4.0
2
2.6
1.4
4.0
3
1.8
2.2
4.0
1．人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害。下列属于防止惯性带来危害的是（ ）
A．拍打衣服，把灰尘拍去B．将足球射入球门
C．公路上汽车限速行驶D．跳远时快速助跑
2．如图所示的各种情形中，两个力是平衡力的是（ ）
A．B．
C．D．
3．关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用物体就静止下来
B．力是物体运动的原因
C．只要有力作用在物体上，物体的运动状态一定发生变化
D．物体做曲线运动时，一定受到了力的作用
4．F1、F2是同一水平直线上的两个力，它们的合力大小为30N，方向向左，F1的大小是10N，则关于F2的大小和方向，下列说法中正确的是（ ）
A．F2的大小可能是40NB．F2的大小一定是20N
C．F2的方向一定沿水平向右D．F2的方向可能向左，也可能向右
5．一个人用50牛的水平拉力拉着一个木箱在水平地面上匀速前进，则木箱在水平方向上所受的合力及摩擦力的大小分别是（ ）
A．50牛 50牛B．50牛 0牛C．0牛 50牛D．0牛 0牛
6．一根绳子吊着重物，当以的速度匀速上升时，所用的拉力是100N，然后又以的速度匀速下降，此时绳子对重物的拉力为（ ）
A．100NB．200N
C．300ND．50N
7．如图所示，用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出而上面的棋子落下，以下说法正确的是（ ）
A．击打前，最下面的棋子所受的重力和支持力是一对平衡力
B．击打后，上面的棋子具有惯性，而被击飞的棋子没有惯性
C．击打时，尺子对棋子的作用力大于棋子对尺子的作用力
D．棋子被击飞，说明力可以改变物体的运动状态
8．下列关于“探究二力平衡条件”实验的说法中，不正确的是（ ）
A．使用滑轮的目的是为了改变力的方向
B．两个相同托盘里所放砝码应尽可能选质量较小的
C．用小车而不用滑块做实验是为了减小摩擦
D．实验中通过观察小车运动状态是否改变来判断二力是否平衡
9．甲、乙、丙、丁四个木块的质量均为2kg，分别置于相同的水平桌面上，并对木块施以两个方向相反的水平力，图为四个木块的受力情形及其运动状态，则此时哪一个木块所受合力大小可能为1N（ ）
A．甲木块静止在水平桌面上
B．乙木块向右做匀速度直线运动
C．丙木块向左做加速直线运动
D．丁木块向左运动
10．如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在10N水平拉力F1的作用下，A、B一起做匀速直线运动；如图乙所示，将A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动，甲、乙两种情况中，B受到的摩擦力分别是（ ）
A．10N、10NB．10N、5NC．0N、5ND．0N、10N
二、填空题
11．一切物体在没有受到力的作用时，总保持______状态或______状态。甲乙图中，属于利用惯性的是图______，防止惯性带来危害的是图______。
12．竖直向上抛出一个重为5N的球后，球又落回原处。设球在上升和下降过程中所受空气阻力为1N，则球在上升过程中所受的合力大小为_____N；若当小球上升到最高点的瞬间，重力突然消失，则小球将处于_____状态。
13．某同学在站在升降电梯里受电梯的支持力为F和重力为G，当电梯从底层由静止开始向上加速时，F______G；当电梯向上减速停下来时，F______G，当电梯在较高楼层由静止向下加速运动时，F______G；当电梯向下减速停下来时，F______ G。（>/=/<）。上述四种情况属于______（是/非）平衡状态。
14．用一根细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做圆周运动。这时，你会觉得橡皮需要用线拉住才不会跑掉（如图所示），这说明力是_______（选填“维持”或“改变”）物体运动状态的原因，如果此时细线突然断开且橡皮受到的外力全部消失，它将做______运动。
15．质量为20kg的物体在一个水平向右的拉力F作用下，沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力是它本身受到重力的0.2倍，则物体受到的重力为______N；若物体速度增大为0.4m/s并做匀速直线运动，则物体受到的摩擦力为______N；若水平拉力增大为50N，则物体受到的合力大小为______N。
16．A、B两物体叠放在水平桌面上，如图所示，当右端挂5N的物体C时，物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动，此时A、B间的摩擦力为________ N；若对物体A施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动，绳与滑轮间的摩擦忽略不计，该力的大小为_______ N，A受到的摩擦力为______ N。
17．如下图是一小球在桌面上从A点沿直线，水平向右运动到F点的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次，分析照片可知：小球从A点到F运动的过程中，运动状态__（选填“没有改变”或“发生改变”），一定受力____（选填“平衡”或“不平衡”）。若小球在运动过程中受到水平向右的拉力为20牛，水平向左的摩擦力为5牛，小球在水平方向上受到的合力为__牛，方向__。将小球受到的水平向右的拉力增大为25牛，小球在水平方向上受到的合力为__牛。
18．如图所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。t=1秒时，物体没有被推动，此时物体受到的阻力 ___________推力（大于/等于/小于）；第3秒物体受到的摩擦力是 ___________N；若6秒时，撤去推力，物体所受摩擦力为 ___________N。
三、作图题
19．高颜值、高速度的中国高铁是中国制造迈向中国创造的重要标志，其以快速、平稳、舒适为世界所称道，如图，在水平匀速直线行驶的高铁上，一枚硬币稳稳的立在窗台上。请画出硬币受力的示意图（O为重心）。
20．如图所示，叠放在一起的物体A和B，在F=15N的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动。突然加大拉力F的一瞬间，画出物体B的受力示意图。
四、实验题
21．如图是“探究运动和力的关系”的实验。请回答：
（1）三次实验中让小车从斜面的同一高度由静止开始滑下，目的是让小车在水平面上开始运动的速度______；
（2）实验中为了让小车受到不同的阻力，采用的做法是______；
（3）为了突显阻力大小对物体运动影响进而推出物体不受力时的运动情况，实验的程序应该是：让小车在水平面上受到的阻力______；（选填“先大后小”或“先小后大”）
（4）实验表明，表面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越______（选填“远”或“近”），进而推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上做______运动；
（5）牛顿在前人研究成果的基础上，总结出牛顿第一定律，它的内容：______。
22．小明和小聪为了探究二力平衡的条件，设计了如图甲所示的实验装置。
（1）实验中通过___________来改变拉力F1、F2的大小；
（2）小聪用同样的装置进行实验，发现当左盘放入2N的砝码、右盘放入1.5N砝码时，小车也处于静止状态，产生这一现象可能是小车受到___________的影响。
（3）某次小车平衡后，小明将小车扭转一定角度，松手后观察到小车不能保持平衡状态，这说明二力平衡时两个力必须作用在___________。
（4）如图乙，当轻质小卡片处于平衡状态时，若用剪刀将轻质小卡片剪成两半，再观察两半轻质小卡片是否平衡，这样做是为了验证二力平衡时两个力必须作用在___________（选填“两个物体上”或“同一物体上”）。
23．在“探究二力平衡的条件”活动中。如果物体只受到两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，说明这两个力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件？
（1）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的______和______的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出______的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去；
（2）为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，若B图中左侧挂5N的物体，右侧挂6N物体，物块保持静止状态，则物块所受摩擦力的大小为______N。请你判断出她们改进的先后顺序：______（用字母表示），这样的改进是为了减小______对实验的影响。
24．某同学为探究作用在同一物体同一直线上两个力的合力与这两个力之间的关系，利用橡皮筋（原长为AB）、弹簧测力计等器材进行实验，实验时先将橡皮筋A点固定，再用两个弹簧测力计同时作用在B点，按图（a）所示的方式将橡皮筋从B点拉伸到C点，记下此时两个弹簧测力计的示数F1和F2，接着用一个弹簧测力计作用在B点，依然将橡皮筋拉伸到C点，如图（b）所示，记下此时弹簧测力计示数F，按上述的操作重复三次实验，实验数据如表一所示：
表一：
（1）实验中，该同学重复三次实验的目的是：___；
（2）根据表一中的实验数据及相关条件，可归纳得出的初步结论是：作用在同一物体同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于___，合力方向为___；
（3）从实验目的角度分析，本实验的不足之处是：____。
25．如题图甲是教材中“探究二力平衡的条件”的实验情景。每个滑轮、钩码都是相同的，细线也是相同的。
（1）在两个力的作用下，物体处于平衡状态，我们就说这两个力是平衡力。“物体处于平衡状态”是指物体处于________状态或匀速直线运动状态；
（2）在探究同一问题时，小红同学将教材中如题图甲的实验装置，设计成了如题图乙所示的实验装置，同学们认为她的实验优于教材中的实验。主要原因是________；
A．减少摩擦力对实验结果的影响
B．硬卡片是比较容易获取的材料
C．容易让硬卡片在水平方向上保持平衡
（3）实验时，小红同学将系于硬卡片两个对角线的细线（硬卡片和细线的重力均可忽略不计）分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在硬卡片上的两个拉力方向________，并通过增减钩码的个数来改变拉力的大小；
（4）当左右两边的钩码个数相等时，硬卡片能保持静止。这说明两个力必须大小________，才是平衡力；
（5）当硬卡片静置后，小红同学将硬卡片转过一个角度，如题图丙，松手后硬卡片将不能保持静止。这说明两个力没有作用在________直线上，因此不是平衡力；
（6）小红同学用剪刀将硬卡片从中间剪断，这样硬卡片就从一张分成了两张，这时两张硬卡片将不能保持静止。这说明两个力没有作用在________物体上，因此不是平衡力。
26．在“探究二力平衡的条件”活动中。
（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，说明这两个力是相互平衡的。小明和小红两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图甲所示，请你判断出他们改进的先后顺序：______________（用字母ABC表示），这样的改进是为了减小______________对实验的影响；
（2）如图乙是最终确认的实验方案。此方案中由于_________________，故卡片的重力可以忽略不计；
（3）将图乙中的小卡片旋转一个角度，并保持两个拉力方向相反，松开手后小卡片不能平衡了，本次实验探究的是：_____________________；
（4）小明又提出，利用如图丙所示的实验装置来探究物体做匀速直线运动时二力平衡的条件。那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢？在已知钩码的重力前提下，小明提出了自己的实验方案：用弹簧测力计拉着钩码在______（选填“水平方向”或“竖直方向”、“任意方向”）做匀速直线运动，根据观察到__________且等于钩码重力的现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态；
（5）如图丁，小红尝试在匀速直线运动状态下进行研究：在右边绳端挂2N重的钩码，然后通过弹簧测力计向左水平匀速拉动木块，此时弹簧测力计的示数为2.2N，从而得出“相互平衡的两个力大小不相等”，此结论是____（选填“正确”或“错误”）的；此时若让木块水平匀速向右运动，则弹簧测力计的示数应该为____N。
五、计算题
27．质量是10千克的物体，在大小为30牛的水平向右拉力F作用下沿水平地面做直线运动，如图所示，物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍，求：
（1）物体所受的重力G的大小。
（2）物体所受阻力f的大小和方向。
（3）物体在水平方向上所受合力F合的大小和方向。
28．滑动摩擦力大小与发生摩擦的两物体之间的压力大小及它们之间的接触面粗糙程度有关，具体关系为F滑=μFN，其中μ为动摩擦因数，FN为物体之间的压力。
（1）如图甲，用F1水平匀速拉质量为4kg的物体A在水平桌面上匀速运动时，A物体在桌面上滑动时的动摩擦因数μ=0.4。试求F1的大小？
（2）如图乙，将一个重力为10N的B物体放在A物体上，A与B间的动摩擦因数μ=0.3。用F2水平匀速拉动A物体，使A和B一起匀速向右运动，求此时A所受拉力F2大小？此时A和B间的摩擦力大小？
实验序号
拉力F1（牛）
拉力F2（牛）
拉力F（牛）
1
3.0
1.0
4.0
2
2.6
1.4
4.0
3
1.8
2.2
4.0
第7章 力与运动 单元综合检测
一、单选题
1．人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害。下列属于防止惯性带来危害的是（ ）
A．拍打衣服，把灰尘拍去B．将足球射入球门
C．公路上汽车限速行驶D．跳远时快速助跑
【答案】C
【解析】A．拍打衣服前，衣服和灰尘一起静止，当拍打时，衣服运动，灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态，所以灰尘从衣服上掉下来，是利用惯性，故A不符合题意；
B．将足球踢出后，足球不再受到力的作用，但由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，从而射入球门，是利用惯性，故B不符合题意；
C．限速行驶是防止遇到紧急情况，车由于惯性仍要保持原来的运动状态，不能马上停下来，所以是防止惯性带来的危害，故C符合题意；
D．助跑的目的是让运动员在起跳前有一个较大的速度，起跳时，人由于惯性还要保持他起跳前的速度，从而能跳的更远，这是利用了惯性，故D不符合题意。
故选C。
2．如图所示的各种情形中，两个力是平衡力的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A．两个力大小不相等，不是一对平衡力，故A不符合题意；
B．两个力作用在两个不同的物体上，不是一对平衡力，故B不符合题意；
C．两个力没有作用在一条直线上，不是一对平衡力，故C不符合题意；
D．两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，是一对平衡力，故D符合题意。
故选D。
3．关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用物体就静止下来
B．力是物体运动的原因
C．只要有力作用在物体上，物体的运动状态一定发生变化
D．物体做曲线运动时，一定受到了力的作用
【答案】D
【解析】A．根据牛顿第一定律可知，若物体原来处于运动状态时，不受力的情况下，物体将永远保持运动状态，故A错误；
B．力是改变物体运动状态的原因，根据A可知，力不是维持物体运动状态的原因，故B错误；
C．用力推桌子，但没有推动，即说明有力作用在物体上，物体的运动状态不一定改变，故C错误；
D．物体在曲线运动时，运动方向发生改变，一定受到了力的作用，故D正确。
故选D。
4．F1、F2是同一水平直线上的两个力，它们的合力大小为30N，方向向左，F1的大小是10N，则关于F2的大小和方向，下列说法中正确的是（ ）
A．F2的大小可能是40NB．F2的大小一定是20N
C．F2的方向一定沿水平向右D．F2的方向可能向左，也可能向右
【答案】A
【解析】AB．已知合力大小为F＝30N，方向向左，F1大小为10N；当F1向左，F2也向左时
F2＝30N﹣10N＝20N
当F1向右时，F2向左时，有
F2﹣F1＝30N
则
F2＝30N+10N＝40N
综上可知，F2的大小可能是20N、也可能是40N，故A正确，B错误；
CD．由以上分析可知，F2的方向一定沿水平向左，F1的方向可能向左、也可能向右，故CD错误。
故选A。
5．一个人用50牛的水平拉力拉着一个木箱在水平地面上匀速前进，则木箱在水平方向上所受的合力及摩擦力的大小分别是（ ）
A．50牛 50牛B．50牛 0牛C．0牛 50牛D．0牛 0牛
【答案】C
【解析】由题意知，木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，则它所受合力为零，由平衡条件得，木箱受到的摩擦力为
f=F拉=50N
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
6．一根绳子吊着重物，当以的速度匀速上升时，所用的拉力是100N，然后又以的速度匀速下降，此时绳子对重物的拉力为（ ）
A．100NB．200N
C．300ND．50N
【答案】A
【解析】当以的速度匀速上升时，物体处于平衡状态，受到绳子竖直向上的拉力和竖直向下的重力为一对平衡力，大小相等，所以有
以的速度匀速下降，受到绳子竖直向上的拉力和竖直向下的重力为一对平衡力，大小相等，物体仍处于平衡状态，所以此时绳子对重物的拉力为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．如图所示，用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出而上面的棋子落下，以下说法正确的是（ ）
A．击打前，最下面的棋子所受的重力和支持力是一对平衡力
B．击打后，上面的棋子具有惯性，而被击飞的棋子没有惯性
C．击打时，尺子对棋子的作用力大于棋子对尺子的作用力
D．棋子被击飞，说明力可以改变物体的运动状态
【答案】D
【解析】A．击打前，最下面的棋子所受的重力和支持力的大小不相等，不是一对平衡力，故A错误；
B．击打出去的棋子能飞得很远是因为棋子具有惯性，还要保持原来的运动状态继续向前运动；故B错误；
C．击打时尺子对棋子的作用力与棋子对尺子的作用力是一对相互作用力，其大小相等，故C错误；
D．棋子被击打，受到力的作用飞得很远，说明力可以改变物体的运动状态，故D正确。
故选D。
8．下列关于“探究二力平衡条件”实验的说法中，不正确的是（ ）
A．使用滑轮的目的是为了改变力的方向
B．两个相同托盘里所放砝码应尽可能选质量较小的
C．用小车而不用滑块做实验是为了减小摩擦
D．实验中通过观察小车运动状态是否改变来判断二力是否平衡
【答案】B
【解析】A．重力的方向竖直向下，实验中作用在小车上的两个力沿水平方向，故使用滑轮是为了改变拉力的方向，故A正确，不符合题意；
B．小车在桌面上可能会受到摩擦力的作用，实验中为了减小摩擦力对实验的影响，绳子对小车的拉力不能过小，且
F拉= G盘+G砝码= G盘+m砝码g
所以砝码的质量不能过小，故B错误，符合题意；
C．实验中为了减小摩擦力对实验的影响，用小车代替滑块做实验，是通过变滑动为滚动来减小摩擦的，故C正确，不符合题意；
D．如果小车静止或做匀速直线运动（即运动状态不变），则二力是平衡的，否则二力不平衡，故实验中是通过观察小车的运动状态是否改变来判断二力是否平衡，故D正确，不符合题意。
故选B。
9．甲、乙、丙、丁四个木块的质量均为2kg，分别置于相同的水平桌面上，并对木块施以两个方向相反的水平力，图为四个木块的受力情形及其运动状态，则此时哪一个木块所受合力大小可能为1N（ ）
A．甲木块静止在水平桌面上
B．乙木块向右做匀速度直线运动
C．丙木块向左做加速直线运动
D．丁木块向左运动
【答案】C
【解析】A．甲图中，二力的方向相反，但木块静止，说明木块还受到摩擦力的作用，在三个力的作用下，木块处于平衡状态，其所受合力为零，故A不符合题意；
B．乙图中，二力的方向相反，但木块向右做匀速直线运动，说明木块还受到摩擦力的作用，在三个力的作用下，木块处于平衡状态，所受合力为零，故B不符合题意；
C．丙图中，木块受到两个拉力和桌面的摩擦力，共三个力的作用，木块做加速运动，合力不为0，合力可能为1N，故C符合题意；
D．丁图中，丁木块向左运动，由于不知道运动状态，无法判定合力的大小，故D不符合题意。
故选C。
10．如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在10N水平拉力F1的作用下，A、B一起做匀速直线运动；如图乙所示，将A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动，甲、乙两种情况中，B受到的摩擦力分别是（ ）
A．10N、10NB．10N、5NC．0N、5ND．0N、10N
【答案】C
【解析】在甲图中，物体A、B在10N的水平拉力F1作用下，一起做匀速直线运动，因此，A、B都受到平衡力作用，而物体B在物体A上一起做匀速直线运动，没有发生相对运动或相对运动的趋势，所以物体B不受摩擦力，即B受到的摩擦力为0；物体A受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，即摩擦力大小等于拉力的大小，也为10N；在乙图中，若将A、B紧靠着放在水平桌面上，接触的粗糙程度不变，压力也不变，因此摩擦力也不变，使它们一起匀速运动，因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力，推力F2的大小也为10N，由于摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关，接触面的粗糙程度不变，A对地面的压力变为原来的一半，则A受到的摩擦力也会变为原来的一半，为5N，B受到的摩擦力也为5N。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
二、填空题
11．一切物体在没有受到力的作用时，总保持______状态或______状态。甲乙图中，属于利用惯性的是图______，防止惯性带来危害的是图______。
【答案】 静止 匀速直线运动 乙 甲
【解析】[1][2]根据牛顿第一定律可知，一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
[3][4]图甲是通过安全带、安全气囊来防止汽车紧急刹车或碰撞时，人由于惯性而向前倾带来的危害。图乙中当锤柄碰到凳子会突然停止，而锤头由于惯性会继续向下运动，从而套紧锤柄，这是在利用惯性。
12．竖直向上抛出一个重为5N的球后，球又落回原处。设球在上升和下降过程中所受空气阻力为1N，则球在上升过程中所受的合力大小为_____N；若当小球上升到最高点的瞬间，重力突然消失，则小球将处于_____状态。
【答案】 6 静止
【解析】[1]当小球上升时，阻力与重力的方向都竖直向下，合力
F1=G+f=5N+1N=6N
[2]小球到达最高点的瞬间，速度为零，不受空气阻力作用，如果重力突然消失，则小球所受合力为零，处于平衡状态，小球由于惯性要保持原来的运动状态，因此小球将静止不动。
13．某同学在站在升降电梯里受电梯的支持力为F和重力为G，当电梯从底层由静止开始向上加速时，F______G；当电梯向上减速停下来时，F______G，当电梯在较高楼层由静止向下加速运动时，F______G；当电梯向下减速停下来时，F______ G。（>/=/<）。上述四种情况属于______（是/非）平衡状态。
【答案】 ＞ ＜ ＜ ＞ 非
【解析】[1]电梯向上加速时，电梯中的人处于超重状态，人对电梯的压力大于重力，人对电梯的压力与电梯对人的支持力是一对相互作用的力，其大小相同，所以电梯对人的支持力大于重力，即。
[2]当电梯向上减速停下来时，电梯中的人处于失重状态，人对电梯的压力小于重力，人对电梯的压力与电梯对人的支持力是一对相互作用的力，其大小相同，所以电梯对人的支持力小于重力，即。
[3]当电梯在较高楼层由静止向下加速运动时，电梯中的人处于失重状态，人对电梯的压力小于重力，人对电梯的压力与电梯对人的支持力是一对相互作用的力，其大小相同，所以电梯对人的支持力小于重力，即。
[4]当电梯向下减速停下来时，电梯中的人处于超重状态，人对电梯的压力大于重力，人对电梯的压力与电梯对人的支持力是一对相互作用的力，其大小相同，所以电梯对人的支持力大于重力，即。
[5]上述四种情况人受力不平衡，属于非平衡状态。
14．用一根细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做圆周运动。这时，你会觉得橡皮需要用线拉住才不会跑掉（如图所示），这说明力是_______（选填“维持”或“改变”）物体运动状态的原因，如果此时细线突然断开且橡皮受到的外力全部消失，它将做______运动。
【答案】 改变 匀速直线
【解析】[1]因为橡皮绕手做圆周运动，在线拉力作用下，橡皮的运动状态不断发生改变，这说明力是改变物体运动状态的原因。
[2]橡皮是运动的，细线断开时，它所受的外力全部消失，根据牛顿第一定律可知，橡皮将做匀速直线运动。
15．质量为20kg的物体在一个水平向右的拉力F作用下，沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力是它本身受到重力的0.2倍，则物体受到的重力为______N；若物体速度增大为0.4m/s并做匀速直线运动，则物体受到的摩擦力为______N；若水平拉力增大为50N，则物体受到的合力大小为______N。
【答案】 200 40 10
【解析】[1]由题意可知，物体的质量为20kg，所以物体受到的重力为
G=mg=20kg×10N/kg=200N
[2]根据题意可知，物体沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动，物体受到的摩擦力是它本身受到重力的0.2倍，所以此时物体受到的摩擦力为
f=0.2G=0.2×200N=40N
当物体速度增大为0.4m/s并做匀速直线运动，由于物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以物体受到的摩擦力不变，仍为40N。
[3]当拉力增大为50N，由于物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以物体受到的摩擦力不变，仍为40N，两个力方向相反，所以合力为
F合=F-f=50N-40N=10N
16．A、B两物体叠放在水平桌面上，如图所示，当右端挂5N的物体C时，物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动，此时A、B间的摩擦力为________ N；若对物体A施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动，绳与滑轮间的摩擦忽略不计，该力的大小为_______ N，A受到的摩擦力为______ N。
【答案】 0 10 10
【解析】[1]物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动，此时A、B之间没有发生相对滑动，也没有发生相对滑动的趋势，所以A、B间的摩擦力为0。
[2]物体A、B水平向左匀速直线运动时，物体A、B整体为研究对象，则水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力5N（物体C对物体B施加的）、水平向右的摩擦力5N（桌面对B施加），且水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力，所以，水平向左的拉力
F=5N+5N=10N
[3]对物体A施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动时，A处于平衡态，受到的合外力为0，此时A水平方向受到向左的拉力和B施加的摩擦力，且是一对平衡力，故A受到的摩擦力为大小为10N。
17．如下图是一小球在桌面上从A点沿直线，水平向右运动到F点的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次，分析照片可知：小球从A点到F运动的过程中，运动状态__（选填“没有改变”或“发生改变”），一定受力____（选填“平衡”或“不平衡”）。若小球在运动过程中受到水平向右的拉力为20牛，水平向左的摩擦力为5牛，小球在水平方向上受到的合力为__牛，方向__。将小球受到的水平向右的拉力增大为25牛，小球在水平方向上受到的合力为__牛。
【答案】 发生改变 不平衡 15 水平向右 20
【解析】[1]由照片知道，小球在相等时间内的路程不相等，越来越大，所以小球做变速直线运动，即运动状态发生了改变。
[2]由于运动状态发生改变，由牛顿第一定律知道，受到的不是平衡力。
[3][4]由于小球受到水平向右的拉力为20牛，水平向左的摩擦力为5牛，故小球在水平方向上受到的合力大小
方向与拉力方向一致，水平向右。
[5]将小球受到的水平向右的拉力增大为时25牛，由于其他因素未变，则滑动摩擦力大小不变，故小球在水平方向上受到的合力
18．如图所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。t=1秒时，物体没有被推动，此时物体受到的阻力 ___________推力（大于/等于/小于）；第3秒物体受到的摩擦力是 ___________N；若6秒时，撤去推力，物体所受摩擦力为 ___________N。
【答案】 等于 2 2
【解析】[1]由v﹣t图像可知，在0~2s内，物体速度为零，即物体处于静止状态，此时物体受到的推力与阻力（静摩擦力）是一对平衡力，所以t=1秒时，物体受到的阻力等于推力。
[2]由F﹣t图像可知，在4~6s，推力F=2N；由v﹣t图像可知，在4~6s内物体处于匀速直线运动状态，由二力平衡条件可知，物体所受到的滑动摩擦力f与推力F是一对平衡力，此时滑动摩擦力等于推力，即
[3]由F﹣t图像可知，在2~4s，推力F′=3N，根据v﹣t图像可知此时物体做加速运动；6秒时，撤去推力，物体做减速运动，但因接触面的粗糙程度不变、物体与地面间的压力不变，故滑动摩擦力不变，则在2~4s内和撤去推力后，物体受到的摩擦力仍然是2N，即第3秒物体受到的摩擦力为2N；6秒时，撤去推力，物体所受摩擦力为2N。
三、作图题
19．高颜值、高速度的中国高铁是中国制造迈向中国创造的重要标志，其以快速、平稳、舒适为世界所称道，如图，在水平匀速直线行驶的高铁上，一枚硬币稳稳的立在窗台上。请画出硬币受力的示意图（O为重心）。
【答案】
【解析】硬币随高铁一起做匀速直线运动，因此硬币处于平衡状态，硬币在竖直方向受到的竖直向下的重力与竖直向上的支持力是一对平衡力，大小相等，方向相反。因此过硬币的重心，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用G和F表示，且两条线段的长度相同。如图所示：
20．如图所示，叠放在一起的物体A和B，在F=15N的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动。突然加大拉力F的一瞬间，画出物体B的受力示意图。
【答案】
【解析】A和B叠放原来在F=15N拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动，B相对A静止，水平方向不受力，竖直方向受到的重力与A对B的支持力是一对平衡力；突然加大拉力F的瞬间，A加速向右运动，B由于惯性保持原来的运动状态，所以B相对A有向左运动趋势，则B受到A对它水平向右的摩擦力，竖直方向B受到的重力与A对它的支持力仍是一对平衡力。由此作出B的受力示意图：
四、实验题
21．如图是“探究运动和力的关系”的实验。请回答：
（1）三次实验中让小车从斜面的同一高度由静止开始滑下，目的是让小车在水平面上开始运动的速度______；
（2）实验中为了让小车受到不同的阻力，采用的做法是______；
（3）为了突显阻力大小对物体运动影响进而推出物体不受力时的运动情况，实验的程序应该是：让小车在水平面上受到的阻力______；（选填“先大后小”或“先小后大”）
（4）实验表明，表面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越______（选填“远”或“近”），进而推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上做______运动；
（5）牛顿在前人研究成果的基础上，总结出牛顿第一定律，它的内容：______。
【答案】 相同 改变水平面的粗糙程度 先大后小 远 匀速直线 见解析
【解析】（1）[1]为了使小车在三种平面上开始运动时的初速度相同，实验中，必须使小车从斜面的同一高度自由下滑，这一操作体现出的科学探究方法是控制变量法。
（2）[2]根据生活经验想让小车受到不同的阻力，可以改变水平面上铺放的材质，也就是接触面的粗糙程度来完成。
（3）[3]实验发现水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，想要推出物体不受力时的运动情况，因此，应该让小车在水平面上受到的阻力先大后小。
（4）[4][5]水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，它前进的距离就越远，由此可以推断：假如小车受到的阻力为零，它的运动状态将不变，将做匀速直线运动。
（5）[6]牛顿第一定律的内容是：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
22．小明和小聪为了探究二力平衡的条件，设计了如图甲所示的实验装置。
（1）实验中通过___________来改变拉力F1、F2的大小；
（2）小聪用同样的装置进行实验，发现当左盘放入2N的砝码、右盘放入1.5N砝码时，小车也处于静止状态，产生这一现象可能是小车受到___________的影响。
（3）某次小车平衡后，小明将小车扭转一定角度，松手后观察到小车不能保持平衡状态，这说明二力平衡时两个力必须作用在___________。
（4）如图乙，当轻质小卡片处于平衡状态时，若用剪刀将轻质小卡片剪成两半，再观察两半轻质小卡片是否平衡，这样做是为了验证二力平衡时两个力必须作用在___________（选填“两个物体上”或“同一物体上”）。
【答案】 改变钩码数量 摩擦力 同一直线上 同一物体上
【解析】（1）[1]左、右两盘中钩码数量越多，F1、F2越大，探究二力平衡条件的实验中通过改变其两边的钩码的数量来改变小车受到的拉力F1、F2的大小。
（2）[2]当左盘放入的砝码、右盘放入砝码时，这两个力大小不相等，小车也处于静止状态，说明小车受到平衡力的作用，产生这一现象可能是小车受到摩擦力的影响。
（3） [3]小明将小车扭转一定角度，作用在小车上的两个力没有作用在同一直线上，松手后观察到小车不能保持平衡状态，这说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上。
（4） [4]用剪刀将轻质小卡片剪成两半，原来的一个物体变成两个物体，再观察两半轻质小卡片是否平衡，这样做是为了验证二力平衡时两个力必须作用在同一物体上。
23．在“探究二力平衡的条件”活动中。如果物体只受到两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，说明这两个力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件？
（1）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的______和______的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出______的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去；
（2）为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，若B图中左侧挂5N的物体，右侧挂6N物体，物块保持静止状态，则物块所受摩擦力的大小为______N。请你判断出她们改进的先后顺序：______（用字母表示），这样的改进是为了减小______对实验的影响。
【答案】 重力 拉力 拉力 1 B、A、C 摩擦
【解析】（1）[1][2][3]若采用小明的方案，必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较；研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出拉力的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去。
（2）[4]如图乙所示，若B图中左侧挂5N的物体，右侧挂6N物体，物块保持静止状态，则物块所受摩擦力的大小为
[5][6]B图为滑动摩擦，A图为滚动摩擦，C图只有滑轮间的摩擦，为了减小摩擦力对实验的影响，他们改进的先后顺序：B、A、C；这样的改进是为了减小摩擦对实验的影响。
24．某同学为探究作用在同一物体同一直线上两个力的合力与这两个力之间的关系，利用橡皮筋（原长为AB）、弹簧测力计等器材进行实验，实验时先将橡皮筋A点固定，再用两个弹簧测力计同时作用在B点，按图（a）所示的方式将橡皮筋从B点拉伸到C点，记下此时两个弹簧测力计的示数F1和F2，接着用一个弹簧测力计作用在B点，依然将橡皮筋拉伸到C点，如图（b）所示，记下此时弹簧测力计示数F，按上述的操作重复三次实验，实验数据如表一所示：
表一：
（1）实验中，该同学重复三次实验的目的是：___；
（2）根据表一中的实验数据及相关条件，可归纳得出的初步结论是：作用在同一物体同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于___，合力方向为___；
（3）从实验目的角度分析，本实验的不足之处是：____。
【答案】 多次实验得到普遍规律 二力之和 与二力方向相同 见解析
【解析】（1）[1]只进行一次实验，实验结论存在偶然性，为得到普遍规律，避免偶然性应多次进行实验，所以实验中，该同学重复三次实验的目的是：多次实验得到普遍规律。
（2）[2][3]由表中数据可知，每组实验中，拉力F的大小等于拉力F1与拉力F2大小之和，且拉力F的方向与拉力F1、拉力F2的方向相同，所以根据表一中的实验数据及相关条件，可归纳得出的初步结论是：作用在同一物体同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于二力之和，合力方向为与二力方向相同。
（3）[4]该实验只探究了作用在同一物体同一直线上、方向相同两个力的合力与这两个力之间的关系，没有探究方向相反两个力的情况，所以从实验目的角度分析，本实验的不足之处是：未探究作用在同一物体同一直线上、方向相反两个力的合力与这两个力之间的关系。
25．如题图甲是教材中“探究二力平衡的条件”的实验情景。每个滑轮、钩码都是相同的，细线也是相同的。
（1）在两个力的作用下，物体处于平衡状态，我们就说这两个力是平衡力。“物体处于平衡状态”是指物体处于________状态或匀速直线运动状态；
（2）在探究同一问题时，小红同学将教材中如题图甲的实验装置，设计成了如题图乙所示的实验装置，同学们认为她的实验优于教材中的实验。主要原因是________；
A．减少摩擦力对实验结果的影响
B．硬卡片是比较容易获取的材料
C．容易让硬卡片在水平方向上保持平衡
（3）实验时，小红同学将系于硬卡片两个对角线的细线（硬卡片和细线的重力均可忽略不计）分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在硬卡片上的两个拉力方向________，并通过增减钩码的个数来改变拉力的大小；
（4）当左右两边的钩码个数相等时，硬卡片能保持静止。这说明两个力必须大小________，才是平衡力；
（5）当硬卡片静置后，小红同学将硬卡片转过一个角度，如题图丙，松手后硬卡片将不能保持静止。这说明两个力没有作用在________直线上，因此不是平衡力；
（6）小红同学用剪刀将硬卡片从中间剪断，这样硬卡片就从一张分成了两张，这时两张硬卡片将不能保持静止。这说明两个力没有作用在________物体上，因此不是平衡力。
【答案】 静止 A 相反 相等 同一 同一
【解析】（1）[1]静止状态和匀速直线运动状态都称为物体处于平衡状态。
（2）[2]乙实验用的小卡片重力小，悬在空中不受桌面对它的摩擦力影响；甲实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影响，所以还是乙实验方案好。
故选A。
（3）[3]硬卡片在两个力的作用下，这两个力方向相反，通过改变钩码的个数来改变拉力大小。
（4）[4]当左右两边的钩码个数相等时，硬卡片处于静止状态，即硬卡片处于平衡状态，说明两个力大小相等，才是平衡力。
（5）[5]当硬卡片静置后，小红将硬卡片转过一个角度，如图丙，松手后硬卡片不能处于平衡状态，要发生转动，所以当两个力不在同一直线上时，两个力不是平衡力。
（6）[6]用剪刀将硬卡片从中间剪断，这样硬卡片就从一张分成了两张，两张纸分别在两个力的作用下，向相反的方向移动，不能处于平衡状态。所以只有两个力在同一个物体上时，两个力才能使物体处于平衡状态，两个力没有作用在同一物体上，不是平衡力。
26．在“探究二力平衡的条件”活动中。
（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，说明这两个力是相互平衡的。小明和小红两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图甲所示，请你判断出他们改进的先后顺序：______________（用字母ABC表示），这样的改进是为了减小______________对实验的影响；
（2）如图乙是最终确认的实验方案。此方案中由于_________________，故卡片的重力可以忽略不计；
（3）将图乙中的小卡片旋转一个角度，并保持两个拉力方向相反，松开手后小卡片不能平衡了，本次实验探究的是：_____________________；
（4）小明又提出，利用如图丙所示的实验装置来探究物体做匀速直线运动时二力平衡的条件。那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢？在已知钩码的重力前提下，小明提出了自己的实验方案：用弹簧测力计拉着钩码在______（选填“水平方向”或“竖直方向”、“任意方向”）做匀速直线运动，根据观察到__________且等于钩码重力的现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态；
（5）如图丁，小红尝试在匀速直线运动状态下进行研究：在右边绳端挂2N重的钩码，然后通过弹簧测力计向左水平匀速拉动木块，此时弹簧测力计的示数为2.2N，从而得出“相互平衡的两个力大小不相等”，此结论是____（选填“正确”或“错误”）的；此时若让木块水平匀速向右运动，则弹簧测力计的示数应该为____N。
【答案】 BCA 摩擦力 卡片的质量较小 不在同直线上的两个力能否平衡 竖直方向 弹簧测力计的示数不变 错误 1.8
【解析】（1）[1][2]图甲的三个设计方案，B中物体与水平桌面间是滑动摩擦，产生的摩擦力较大，对实验结果影响较大，A中物体与水平桌面间是滚动摩擦，则摩擦力对实验结果影响较小，C中物体悬空，与空气的摩擦最小，所以实验方案改进的先后顺序是：BAC。这样改进是为了减小摩擦对实验的影响。
（2）[3]图乙中，卡片的质量较小，所受的重力较小，相对钩码的重力而言，其重力可忽略不计。
（3）[4]小卡片旋转一个角度后，两个拉力大小和方向不变，但不是作用在同一直线上，所以松手后小卡片不能平衡，这为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡。
（4）[5][6]图丙中，应让测力计在竖直方向匀速直线运动，因为钩码所受的重力方向竖直向下，让拉着钩码的测力计在竖直方向上匀速直线运动，可观察到弹簧测力计的示数不变，且等于钩码的重力，因为这时钩码所受的拉力与重力是一对平衡力。
（5）[7]小红尝试的实验中，物体在水平方向上除了受到测力计的拉力、钩码的拉力外，还受到桌面摩擦力的作用，且此时摩擦力较大，不能忽略不计，所以实验中的结论错误。
[8]由题意知，桌面对物体的摩擦力
f=2.2N-2N=0.2N
若让木块水平向右匀速运动，则物体的受力为：测力计水平向左的拉力、钩码水平向右的拉力和桌面对它的水平向左的摩擦力，而此时物体对桌面的压力、接触面的粗糙程度不变，则摩擦力的大小也不变，那么测力计此时的拉力
F=F拉-f=2N-0.2N=1.8N
五、计算题
27．质量是10千克的物体，在大小为30牛的水平向右拉力F作用下沿水平地面做直线运动，如图所示，物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍，求：
（1）物体所受的重力G的大小。
（2）物体所受阻力f的大小和方向。
（3）物体在水平方向上所受合力F合的大小和方向。
【答案】（1）98N；（2）19.6N，水平向左；（3）10.4N
【解析】（1）物体所受的重力
（2）由题知，物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍，则物体受到的阻力为
物体在水平地面上向右做直线运动，则物体受到的阻力方向水平向左。
（3）由题意可知，物体受到的拉力和阻力在同一直线上且方向相反，所以合力的大小为
其方向与拉力的方向相同，即水平向右。
答∶（1）物体所受的重力G的大小为98N；
（2）物体所受阻力f的大小为19.6N，方向水平向左；
（3）物体在水平方向上所受合力F合的大小为10.4N，方向水平向右。
28．滑动摩擦力大小与发生摩擦的两物体之间的压力大小及它们之间的接触面粗糙程度有关，具体关系为F滑=μFN，其中μ为动摩擦因数，FN为物体之间的压力。
（1）如图甲，用F1水平匀速拉质量为4kg的物体A在水平桌面上匀速运动时，A物体在桌面上滑动时的动摩擦因数μ=0.4。试求F1的大小？
（2）如图乙，将一个重力为10N的B物体放在A物体上，A与B间的动摩擦因数μ=0.3。用F2水平匀速拉动A物体，使A和B一起匀速向右运动，求此时A所受拉力F2大小？此时A和B间的摩擦力大小？
【答案】（1）16N；（2）20N，0N
【解析】解：（1）由于A物体做匀速直线运动
F1=F滑=μFN=μGA=μmAg=0.4×4kg×10N/kg=16N
（2）由于接触面材料不变，则物体A与桌面的动摩擦因数不变，用F2水平匀速拉动A物体，使A和B一起匀速向右运动，此时A所受拉力
F2= F滑'=μFN'=μ(GA+GB)=μ(mAg+GB)=0.4×(4kg×10N/kg+10N)=20N
由于A、B一起做匀速直线运动，B物体处于平衡状态且在水平方向上受力为零，所以A和B间的摩擦力大小为0N。
答：（1）F1大小为16N；
（2）F2大小为20N，A和B间的摩擦力0N。
实验序号
拉力F1（牛）
拉力F2（牛）
拉力F（牛）
1
3.0
1.0
4.0
2
2.6
1.4
4.0
3
1.8
2.2
4.0
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