八年级物理暑期专题02 力与运动的关系（原卷版+解析版）-2022-2023学年八年级物理下册学优生期末复习难点题型专项突破（人教版）

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专题02 力与运动的关系
1．关于物体受力与运动的关系，下列说法正确的是（　　）
A．物体受平衡力作用也能做曲线运动
B．物体受非平衡力作用一定做曲线运动
C．做曲线运动的物体若只受一个力作用，力的大小和方向可能都不变
D．做曲线运动的物体若只受一个力作用，力的大小可能不变但方向一定改变
解：A、物体受平衡力作用处于平衡状态，能静止也可能做匀速直线运动，但不可能做曲线运动，故A错误；
B、物体受非平衡力作用时，处于非平衡状态，可能是运动速度发生变化也可能是运动方向发生变化，但不一定做曲线运动，如竖直下落的物体，只受重力作用，速度方向不变，故B错误；
CD、做曲线运动的物体若只受一个力作用，如平抛出去的物体，只受重力作用，运动过程中，力的大小和方向可能都不变，故C正确，D错误。
答案：C。
2．如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时，细线恰好断开，则小球将（　　）

A．在B点保持静止 B．沿BE方向运动
C．沿BC方向运动 D．沿BD方向运动
解：由于小球被静止释放，不计摩擦，它可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时，小球速度恰好为零，此时若细线恰好断开，则小球只受重力作用而竖直下落。所以，将沿BE方向运动。
答案：B。
3．如图，列车停在平直轨道上，车厢中小球b静止，忽略桌面对b的摩擦及空气的影响。列车启动后，下列选项中的情况可能出现的是（　　）

A． B．
C． D．
解：列车停在平直轨道上，车厢中小球b静止，列车启动后，车厢由于受到牵引力的作用改变了运动状态，忽略桌面对b的摩擦及空气的影响，在水平方向上没有受到力的作用，小球由于具有惯性保持静止，即小球b相对于路灯a的位置不发生改变，观察四个选项中的图，可知A选项正确，BCD选项错误。
答案：A。
4．将小球竖直向上抛出后，每隔0.1秒的位置如图所示。假设小球运动至甲处时，所受所有外力都消失，则推测小球从甲处开始，其运动情况及每隔0.1秒的位置正确的是（　　）

A．A B．B C．C D．D
解：由图可知，小球运动至甲处时，速度大于其上方位置的速度，方向竖直向上，当所受所有外力都消失后，由牛顿第一运动定律可知，小球将以甲处的速度竖直向上做匀速直线运动，故B正确。
答案：B。
5．如图所示，用气球、夹子、吸管和胶带制成“喷气火箭”。把封口的夹子松开后，气球在轨道上以起点A向右冲出，最后停在B点，下列关于气球整个运动过程的说法正确的是（　　）

A．一直做加速运动 B．先加速后减速
C．做匀速直线运动 D．先减速后加速
解：把封口的夹子松开后，里面的气体膨胀对外做功，产生了一个推力，推力开始大于摩擦力，随着空气的排出变小并于一瞬间等于摩擦力后又小于摩擦力，直至最后等于零。所以气球先加速后减速。故B正确、ACD错误。
答案：B。
6．某同学从滑梯上匀速下滑，滑梯对该同学作用力F的方向是（　　）

A． B． C． D．
解：该同学由于匀速下滑，受平衡力，滑梯对该同学的作用力与重力平衡，竖直向上，大小相等。
答案：A。
7．小明得到一个玩具吹镖（由一个细长筒和金属镖头组成），想试着用它去射地上的目标。他把重为G的小镖头以一定速度正对着目标A点吹出，如图。忽略镖头运动时所受的空气阻力，下列关于镖头能否射中A点的预测中，正确的是（　　）

A．一定能够射中A点
B．一定射在A点左侧
C．一定射在A点右侧
D．控制速度大小，以上都有可能
解：
小镖头以一定速度正对着目标A点吹出后，镖头由于惯性继续朝A运动，此过程中，忽略镖头运动时所受的空气阻力，镖头只受到重力这一个力的作用（非平衡力），所以镖头还会沿重力方向向下运动，故镖头做斜向下的曲线运动，由此可知镖头会落在A的右侧。故ABD错误，C正确。
答案：C。
8．可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏。如图所示，有一企鹅先加速从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，达到一定速度后，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏。则下列说法正确的是（　　）

A．企鹅卧倒后贴着冰面能向前滑行是因为受到了沿冰面向上的冲力
B．企鹅卧倒后贴着冰面能向前滑行是因为企鹅具有惯性
C．企鹅冲到最高点时惯性消失
D．企鹅向下退滑时速度越来越大，其惯性也越来越大
解：AB、企鹅加速从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，达到一定速度后，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，是因为企鹅具有惯性，要保持原来的运动状态不变，故A错误，B正确；
C、惯性是物体的一种属性，一切物体任何状态下都有惯性，所以企鹅冲到最高点时仍然具有惯性，故C错误；
D、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、运动速度的大小等都没有关系，企鹅向下退滑时速度越来越大，但其惯性不变，故D错误。
答案：B。
9．锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上，如图所示。下列说法中正确的是（　　）

A．锤柄撞击桌面前，锤头随锤柄一起向下运动，此时锤头和锤柄没有惯性
B．锤柄撞击桌面时，锤头由于受到惯性力的作用紧套在锤柄上
C．撞击桌面时，锤柄由于受力运动状态改变而停止运动，此时锤柄没有惯性
D．锤柄撞击桌面时，锤头由于惯性，还要保持原来向下的运动状态，所以紧套在锤柄上
解：AC、一切物体在任何时候都有惯性，锤柄撞击桌面前，锤头随锤柄一起向下运动，此时锤头和锤柄都有惯性，撞击桌面时，锤柄由于受力运动状态改变而停止运动，此时锤柄仍然有惯性，故AC错误；
BD、锤头和锤柄原来一起运动，锤柄因撞击而停止运动，而锤头由于惯性还要保持原来的运动状态，锤头继续向下运动，就紧套在锤柄上了，惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故B错误，D正确。
答案：D。
10．下列做法中，属于防止惯性带来危害的是（　　）
A．跳远运动员助跑后跳远
B．驾驶员开车时，必须系好安全带
C．拍打窗帘清除上面的灰尘
D．推出去的冰壶，仍能在冰面上滑行
解：A、跳远运动员快速助跑后，飞身一跃，利用自身的惯性，在空中继续向前运动以提高成绩，故A错误；
B、汽车驾驶员开车时必须系安全带为了防止遇到紧急情况刹车时，由于惯性对人造成伤害，故B正确；
C、拍打窗帘除去尘土，拍打窗帘，尘土由于惯性要保持原来的静止状态，使尘土和窗帘分离，达到除尘的目的，这是利用惯性，故C错误；
D、推出去的冰壶由于惯性仍能继续向前运动，这是利用惯性，故D错误。
答案：B。
11．2022年4月16日，太空“出差”半年的神舟十三号乘组翟志刚、王亚平、叶光富成功返回地球家园。如图是着陆前的场景，在减速降落过程中，返回舱所受合力的方向是向 　上　的。三位航天员的“天宫课堂”还让我们回味无穷，当航天员将实验物品用手推出后，物品能够继续向前运动，这是因为它具有 　惯性　。

解：返回舱在减速降落过程中，返回舱所受合力的方向是向上的；当航天员将实验物品用手推出后，物品由于惯性，继续保持原来的运动状态向前运动。
答案：上；惯性。
12．为了探究力与运动的关系，先后三次让同一滑块从同一斜面的顶端由静止滑下，分别滑到表面粗糙、表面比较平滑和表面很平滑的水平面上，这样做的目的是为了研究在阻力 　不同　时，滑块在水平面上运动距离的情况，观察到的现象是 　滑块在越光滑的水平面上，运动的距离越远　，由此可推理得出 　若滑块在水平面上不受阻力的作用，滑块将做匀速直线运动　。
解：同一滑块从同一斜面的顶端由静止滑下的目的是使滑块到达水平面的速度相同。同一滑块对水平面的压力相同，水平面越光滑，滑块受到的阻力越小，当初速度相同时，滑块运动的距离越远；若滑块在水平面上不受阻力的作用，滑块将做匀速直线运动。
答案：不同；滑块在越光滑的水平面上，运动的距离越远；若滑块在水平面上不受阻力的作用，滑块将做匀速直线运动。
13．竖直向上抛出的篮球，运动过程中受到的空气阻力不变，篮球在上升过程中受的合力　大于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）下落过程中受的合力；如图，一只丹顶鹤正沿直线朝斜向下方匀速滑翔，此过程中，空气对它的作用力的方向是　竖直向上　（选填“竖直向上”、“竖直向下”或“与运动方向相反”）。

解：
（1）篮球运动过程中受到的空气阻力与运动方向相反，篮球在上升过程中受到的合力大小等于重力与空气阻力的和，下落过程中受到的合力大小等于重力与空气阻力的差，所以，篮球在上升过程中受到的合力大于下落过程中受到的合力。
（2）丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔，处于平衡状态，则丹顶鹤的重力和空气对它的作用力是一对平衡力；因为重力的方向始终竖直向下，故空气对它的作用力的方向是竖直向上。
答案：大于；竖直向上。
14．科学研究表明：空气对运动物体的阻力与物体速度的大小有关，物体速度越大，其受到的空气阻力越大。若不考虑雨滴质量的变化和风速的影响，雨滴由云层向地面下落的过程中，其运动情况是先做　加速　运动，后做　匀速　运动。（选填“加速”、“减速”或“匀速”）
解：当雨滴由云层向地面下落的过程中，重力大于阻力，所受合力方向向下，所以速度越来越快，但受到的阻力也越来越大，当阻力与重力相等时，合力为0，开始做匀速运动。
答案：加速；匀速。
15．如图所示，物体在拉力F作用下，沿水平面向右做匀速直线运动。当撤去拉力F时，物体将做　减速　运动，此时，假设重力突然消失，请推断物体的运动状态　匀速直线运动　。（不计空气阻力）

解：
物体在拉力F作用下，沿水平面向右做匀速直线运动，则所受拉力和摩擦力是一对平衡力；当撤去拉力F时，物体只受到与运动方向相反的摩擦力作用，将做减速运动；
由题知，撤去拉力F时，再假设重力突然消失，则物体对水平面的压力、物体与水平面间的摩擦力以及支持力都会同时消失，即此时物体不再受到力的作用，所以其运动状态不变，将做匀速直线运动。
答案：减速；匀速直线运动。
16．如图所示，物体在重力、支持力和摩擦力作用下，沿足够长的水平面向右做减速直线运动。假设物体运动时，重力突然消失，请推断物体的运动情况将是：　水平向右匀速运动　，简要说明你的推理过程：　当重力消失时，物体所受支持力消失，摩擦力也同时消失。运动物体不受力时，将向右做匀速直线运动　。

解：
假设在运动过程中重力突然消失，对水平面的压力、水平面对物体的支持力、摩擦力都会同时消失，根据牛顿第一定律我们知道，物体不受外力作用时，原来静止的物体将永远保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变。因为物体原来是向右运动，当外力突然消失，物体仍然保持原来的运动状态，所以物体将保持原来的速度向右做匀速直线运动。
答案：水平向右匀速运动；当重力消失时，物体所受支持力消失，摩擦力也同时消失。运动物体不受力时，将向右做匀速直线运动。
17．两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。

（1）使小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验，实验现象如图1所示。
①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面时 　初速度　相同。
②根据实验现象可以得出：小车受到的阻力越小，运动的距离 　远　。
（2）十六世纪末，伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。因此，物体运动 　不需要　（选填“需要”或“不需要”）力来维持。图2是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是 　甲　（选填“甲”或“乙”）。
（3）后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初，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？　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　。
（4）上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是 　B　。（将正确说法前的字母填写在横线上）
A.科学定律都可以通过实验直接得出
B.科学推理是科学研究的方法之一
C.大多数人认同的观点就是正确的观点
D.普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑
解：
（1）①为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，这种研究问题的方法是控制变量法；②小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越远；
（2）如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。说明物体运动不需要力来维持。图乙是伽利略的实验示意图，图甲是伽利略的推理示意图；
（3）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；
（4）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律，该定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的，即科学推理也是科学研究的方法之一。
答案：（1）①初速度；②远；（2）不需要；甲；（3）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；（4）B。
18．为探究“力与运动的关系”，设计了如图所示的斜面实验，让小车从斜面滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
（1）实验中，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的 　速度　相同；小车到达水平面的初始动能是由 　重力　势能转化而来的。
（2）比较甲、乙、丙三次实验，发现：水平面阻力越小，小车滑行的距离就越 　远　（选填“远”或“近”）；进一步推理得出：如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，则物体将在水平面上做 　匀速　（选填“匀速”或“变速”）直线运动。

解：（1）让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，目的是确保小车到达水平面时速度相等。从高处下落的过程，高度减小，重力势能减小，转化为了动能；
（2）毛巾、棉布和木板这三种材料，木板的光滑程度最高，阻力最小，所以小车滑行的最远，通过三次材料的实验分析，推理可知：如果没有阻力，物体将一直匀速直线运动下去；
答案：（1）速度；重力；（2）远；匀速。
19．如图所示是小明设计的研究匀速直线运动物体受力情况的实验装置，在小车上固定一水平长木板，木板两端各固定一立柱，将两根相同的弹簧一端固定在立柱上，弹簧另一端固定在底部带有轮子的锥体上，两弹簧均处于适当伸长状态，且两弹簧处于同一直线上。当装置静止时，在锥体轮子所处位置处做好标记。用细绳将小车与数字电机相连，当电机工作时，能使小车以不同的速度向右运动。
（1）为便于分析力与运动的关系，利用该装置应以　锥体　（选填“小车”、“锥体”或“长木板”）为研究对象。
（2）装置静止时，左侧弹簧对锥体的拉力　等于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）右侧弹簧对锥体的拉力。理由是：　锥体静止，所受的力为平衡力　。
（3）当锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明处于匀速直线运动状态的物体，所受的两个力大小　相等　。
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时（两侧弹簧仍处于伸长状态），左侧弹簧对锥体的拉力　小于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）右侧弹簧对锥体的拉力，此时锥体处于　加速　（选填“加速”、“匀速”或“减速”）运动状态。

解：（1）该装置中的锥体在水平方向受到两根弹簧的拉力，通过弹簧的形变可以较为明显的反映锥体的受力情况，所以为便于分析力与运动的关系，利用该装置应以锥体为研究对象；
（2）因为装置静止时，锥体受力平衡，所以左侧弹簧对锥体的拉力等于右侧弹簧对椎体的拉力；
（3）锥体随着小车一起以2m/s速度运动时，发现锥体底部的轮子处于标记线处，说明左侧弹簧对锥体的拉力等于右侧弹簧对锥体的拉力，此时锥体随小车一起做匀速直线运动，说明处于匀速直线运动状态的物体，所受的两个力大小相等；
（4）当锥体底部的轮子处于标记线左侧时，右侧弹簧的伸长量大于左侧弹簧的伸长量，所以左侧弹簧对锥体的拉力小于右侧弹簧对椎体的拉力。锥体由于惯性会保持原来的运动状态，此时锥体相对于小车向左运动，说明锥体向右做加速运动。
答案：（1）锥体；（2）等于；锥体静止，所受的力为平衡力；（3）相等；（4）小于；加速。
20．小芋利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响。

（1）实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的 　速度　相同；
（2）小芋多次实验分析论证得出：小车受到的阻力越小，速度减小得越 　慢　，运动得越远。并进一步推测：若水平面完全光滑且足够长，小车将一直做 　匀速直线运动　，表明物体的运动 　不需要　（选填“需要”或“不需要”）力来维持；
（3）从能量转化的角度看，小车在水平面上克服阻力所做的功 　三次一样多　（选填“在毛巾上更多”、“在棉布上更多”、“在木板上更多”或“三次一样多”）；
（4）小芋思考了一个问题：当自己荡秋千运动到右侧最高点时，假设受到的力全部消失，自己将处于怎样的运动状态呢？你认为下列选项中正确的是 　D　（图中的黑点表示小芋）
A．做匀速圆周运动 B．做匀速直线运动
C．继续来回摆动 D．保持静止状态
（5）小芋想测出小车在毛巾表面运动时所受阻力的大小，请你利用合适的实验器材，帮她写出实验步骤：　用弹簧测力计拉小车在毛巾上做匀速直线运动，小车处于平衡状态，由平衡条件可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数　。
解：
（1）该实验要比较的是小车在阻力不同的路面上滑行的距离，这样就要求我们控制变量：初速度，而让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，可以保证每次到达水平面时的初速度相同；
（2）从上述实验中，可以得出结论是：平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，如果运动物体不受力，速度不发生改变，即它将做匀速直线运动；表明物体的运动不需要力来维持；
（3）在上述两次实验中，小车的动能都用来克服摩擦力做功了，小车的动能转化为内能，由于小车质量和速度相同，所以三次实验的初动能相同，克服摩擦做的功也相同；
（4）当荡到最高点时，此时动能为零，则速度为零，感觉自己处于静止状态，由于此时为静止状态，若此时所有的力均消失，小芋将保持静止状态不变，D符合题意；
（5）用弹簧测力计拉小车在毛巾上做匀速直线运动，小车处于平衡状态，由平衡条件可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；故测出小车在毛巾表面运动时所受阻力的大小，用到的实验器材有：木块、毛巾、弹簧测力计。
答案：（1）速度；（2）慢；匀速直线运动；不需要；（3）三次一样多；（4）D；（5）用弹簧测力计拉小车在毛巾上做匀速直线运动，小车处于平衡状态，由平衡条件可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。