【中考一轮复习】2023届初三物理学案 专题8 运动和力（原卷版＋解析版）

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新课标对单元知识要求
1.通过实验和科学推理，认识牛顿第一定律。能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。
2.了解同一直线上的二力合成。知道二力平衡条件。
3.通过常见事例或实验，了解摩擦力。探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
单元考点解读
考点1 牛顿第一定律
物体在不受力或受到平衡力作用下都会保持静止状态或匀速直线运动状态
1.牛顿第一定律：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。(牛顿第一定律是在经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的，因而不能用实验来证明这一定律)。
2.惯性：物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫做惯性定律。
考点2 二力平衡
1.物体平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡。当物体在两个力的作用下处于平衡状态时，就叫做二力平衡。
2.二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上，则这两个力二力平衡时合力为零。
考点一：摩擦力
1.定义：两个相互接触并相互挤压的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力。
2.方向：与物体相对运动的方向相反。
3.分类：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。
4.滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小 有关系。压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
5.增大有益摩擦的方法：增大压力和使接触面粗糙些。
减小有害摩擦的方法：(1)使接触面光滑和减小压 力；(2)用滚动代替滑动；(3)加润滑油；(4)利用气垫。（5）让物体之间脱离接触（如磁悬浮列车）。
单元例题解析
【例题1】（2022广西百色）关于牛顿第一定律和惯性，下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿第一定律可以用实验直接验证
B. 一切物体都具有惯性
C. 牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D. 小轿车行车时司乘人员系安全带是为了减小惯性
【答案】B
【解析】A．牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，不能直接通过实验得出，故A错误；
B．惯性是物体固有的属性，一切物体都具有惯性，故B正确；
C．由牛顿第一定律知，运动的物体如果不受力，将保持匀速直线运动，故物体的运动不需要力来维持，故C错误；
D．小轿车行车时司乘人员系安全带是为了减小惯性带来的危害，并不能减小惯性，因为惯性只与质量有关，而人的质量不变，故惯性不变，故D错误。故选B。
【例题2】（2022安徽）图示为小张测量体重时的情景，静止时体重计对他的支持力为F1，他对体重计的压力为F2，他受到的重力为G，则（ ）
A. F2与G是一对平衡力B. F1与F2是一对平衡力
C. F1与F2一对相互作用力D. F1与G是一对相互作用力
【答案】C
【解析】A．他对体重计的压力为F2，他受到的重力为G，方向都是向下的，故并不是平衡力，故A不符合题意；
BC．静止时体重计对他的支持力为F1，他对体重计的压力为F2，是两个物体间的作用力，互为施力物体，互为受力物体，两个力的大小相等，方向相反，故是一对相互作用力，故B不符合题意；C符合题意；
D．静止时体重计对他的支持力为F1，他受到的重力为G，是同一个物体受到的两个力，两个力的大小相等，方向相反，故是一对平衡力，故D不符合题意。选C。
【例题3】（2022江苏泰州）随着人们生活水平的不断提高，自行车功能正从代步转变为健身其构造中包含许多物理原理，例如：在轮胎上刻花纹来增大摩擦，下列四种改变摩擦力的方法与该例相同的是（ ）
A.自行车刹车时捏紧刹把
B.溜冰时穿旱冰鞋
C.体操运动员在手上涂镁粉
D.运动员击球时用力握球拍
【答案】C
【解析】在轮胎上刻花纹，是通过增大接触面的粗糙程度，来增大摩擦的。
AD．自行车刹车时捏紧刹把、运动员击球时用力握球拍，都通过增大压力来增大摩擦，故AD不符合题意；
B．溜冰时穿旱冰鞋通过变滑动为滚动来减小摩擦的，故B不符合题意；
C．体操运动员在手上涂镁粉，是通过增大接触面的粗糙程度，来增大摩擦的，故C符合题意。
【例题4】（2022湖北宜昌）如图所示，木块正在水平地面上向右滑动并压缩弹簧，请在O点画出木块水平方向受力的示意图。
【答案】
【解析】木块正在水平地面上向右滑动，会受到地面水平向左的摩擦力f；同时木块向右压缩弹簧，使弹簧发生弹性形变，弹簧对木块产生一个水平向左的弹力F弹。所以在水平方向，木块同时受到水平向左的摩擦力和弹力，如图所示。
运动和力单元核心素养精准达标检测试题
（满分100分，答题时间90分钟）
一、选择题（共10小题，每小题3分，共计30分）
1. （2022江苏泰州）如图所示，虚线是小华抛出的皮球落地后又弹起的运动轨迹，当皮球运动到最高点A时，若它所受外力突然全部消失，则皮球将（ ）
A. 保持静止B. 沿水平方向做匀速直线运动
C. 竖直向上做匀速直线运动D. 竖直向下做匀速直线运动
【答案】B
【解析】如图所示，当皮球运动到最高点A时，还会向前运动，说明此时具有水平的速度，当此时它所受外力突然全部消失，小球将由于惯性，继续向前做匀速直线运动，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
2. （2022湖南益阳）“天宫课堂”上，航天员老师王亚平和叶光富做了“扔冰墩墩”游戏，冰墩墩被扔出后近似做匀速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A. 冰墩墩离手后能继续运动是因为一直受到手的推力
B. 冰墩墩离手后能继续运动是因为自身有一个向前冲的作用力
C. 冰墩墩离手后能继续运动是因为冰墩墩具有惯性
D. 用手接住后，冰墩墩失去了惯性
【答案】C
【解析】ABC．冰墩墩离手后能继续运动是因为冰墩墩具有惯性，保持原来的运动状态。因为离手后没有施力物体，所以不再受到手对其的推力，更不是因为自身有一个向前冲的作用力，故AB错误，C正确；
D．惯性是物体的固有属性，一切物体不管它是否受力，也不管它是否运动和如何运动，都具有惯性，所以用手接住后，冰墩墩并没有失去了惯性，故D错误。故选C。
3. （2022黑龙江牡丹江）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
【答案】B
【解析】A．跳远运动员助跑后跳远，是利用惯性，使运动员跳的更远，故A不符合题意；
B．驾驶员开车时，必须系好安全带，是为了防止突然减速或刹车时，人由于惯性向前倾倒，导致受伤，是防止惯性带来危害，故B符合题意；
C．拍打窗帘清除上面的灰尘，窗帘运动，灰尘由于惯性保持原来的静止状态，在重力作用下掉落，是利用了惯性，故C不符合题意；
D．推出去的冰壶，是利用惯性，仍能在冰面上滑行，故D不符合题意。故选B。
4. （2022湖北随州）物理课“XX第一定律”下课前，同学们纷纷表达自己的收获。郝琦同学说：“开始我也认为匀速运动需要力去维持，但物理学家XX能透过现象看本质，得出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。长大后我也要从事物理研究，总结出郝琦第一、第二、第三定律。”判断上述“XX”指的是哪位科学家（ ）
A. 牛顿B. 法拉第
C. 安培D. 欧姆
【答案】A
【解析】“一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止或匀速直线运动状态”这是牛顿第一定律的内容，牛顿总结了伽利略等前人的研究成果，概括出一条重要物理定律；这个定律是在实验的基础上，进一步推理、归纳得出来的；为了纪念他做出的杰出贡献，人们以他的名字作为力的单位。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
5. （2022苏州）三个相同的磁环a、b、c（质量均为m）套在有木质底座的光滑木杆上，由于磁极间的相互作用，上面两个磁环都悬在空中，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. a对b的磁力和a的重力是平衡力B. b对c的磁力小于c对b的磁力
C. c受到b的磁力大小为2mgD. c对底座的压力大小为mg
【答案】C
【解析】A．a对b的磁力和a的重力的方向相同，不是平衡力，故A错误；
B．b对c的磁力和c对b的磁力是相互作用力，两个力的大小相等，故B错误；
C．将a和b看成一个整体，ab处于静止状态，c对b的磁力和ab的总重力是平衡力，由二力平衡的条件可知c对b的磁力大小F=2mg
由力的作用相互性可知b对c的磁力大小和c对b的磁力大小相等，则c受到b的磁力大小为2mg，故C正确；
D．c对底座的压力大小等于c的重力和b对c的磁力大小之和，即
F压=mg+2mg=3mg
故D错误。故选C。
6. （2022湖北荆州）如图所示，人坐在吊椅（椅面水平）上静止时，下列说法正确的是（ ）
A. 人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B. 人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C. 吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D. 人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
【答案】B
【解析】A．人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力大小不等，所以不是一对平衡力，故A错误；
B．人所受的重力和吊椅对人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体、作用在同一直线上，是一对平衡力，故B正确；
C．吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力大小不相等，不是一对相互作用力，故C错误；
D．人所受的重力和人对吊椅的压力大小相等，但不是同一个力，重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，压力的施力物体是人，故D错误。故选B。
7. （2022湖南株洲）人用水平方向的力推物体，使物体在粗糙程度相同的水平面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A. 人对物体的推力大于水平面对物体的摩擦力
B. 若增大推力，物体所受摩擦力也将增大，物体仍做匀速直线运动
C. 若撤去推力，物体的动能将保持不变
D. 若撤去推力，物体在继续运动过程中所受摩擦力大小不变
【答案】D
【解析】A．用水平方向的力推在水平地面上的物体做匀速直线运动，物体处于平衡状态，则在水平方向上受的力是平衡力，摩擦力和推力的大小相等，故A错误；
BD．滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，与物体的运动速度无关，在压力和接触面粗糙程度不变时，滑动摩擦力大小不变，故B错误，D正确；
C．撤去推力后物体受到了阻力的作用慢慢停下来，速度变小，物体的动能将变小，故C错误。故选D。
8. （2022湖南益阳）如图所示，磁性黑板帖吸在竖直悬挂的黑板上，黑板由铁质材料制成。不计黑板帖之间的相互作用力，则下列说法正确的是（ ）
A. 黑板帖受到的重力与黑板帖受到的摩擦力大小相等
B. 用垂直于黑板的力压黑板帖时，黑板帖受到的摩擦力增大
C. 黑板帖对黑板的吸引力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
D. 黑板帖受到的重力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
【答案】A
【解析】A．黑板帖受到的重力方向竖直向下，作用点在黑板帖上，黑板帖由于在重力的作用具有向下运动的趋势，所以受到竖直向上的摩擦力，这两个力大小相等方向相反，作用在同一个物体上，故A正确；
B．黑板帖受到的摩擦力为静摩擦力，不是滑动摩擦力，所以增大对黑板贴的压力，黑板帖受到的摩擦力不会增大，故B错误；
C．在水平方上，黑板帖对黑板的吸引力，作用点在黑板上，而黑板对黑板帖的吸引力作用点却在黑板贴上，这两个力大小相等方向相反，作用点不在同一个物体上，所以黑板帖对黑板的吸引力与黑板对黑板帖的吸引力是一对相互作用的力，故C错误；
D．黑板帖受到的重力方向竖直向下，黑板对黑板帖的吸引力方向水平向左，所以这两个力不是一对平衡力，故D错误。故选A。
9. （2022北京）小京在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动，如图甲所示；将铁块放在木块上，再次用弹簧测力计水平拉动木块，使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 图甲所示实验中，弹簧测力计的示数小于滑动摩擦力的大小
B. 图乙所示实验中，木板受到的压力等于木块受到的重力
C. 甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关
D. 甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关
【答案】C
【解析】A．图甲所示实验中，弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，此时木块处于平衡状态，由二力平衡可知，弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，故A错误；
B．图乙所示实验中，将铁块放在木块上，所以木板受到的压力等于木块的重力和铁块的重力之和，故B错误；
CD．将铁块放在木块上，增大了木块对木板的压力，控制木块与木板间的接触面粗糙程度不变，所以探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关，故C正确，D错误。
故选C。
10.如图所示用4N的水平推力把重2N的物理书压在竖直黒板上静止，下列说法正确的（ ）
A. 书对黑板的压力与黑板对书的支持力彼此平衡
B. 黑板对书的摩擦力为4N
C. 书受到摩擦力的方向竖直向下
D. 书受到两对平衡力的作用
【答案】D
【解析】A．书对黑板的压力与黑板对书的支持力是一对相互作用力，不是平衡力，故A错误；
BC．书处于静止状态，则书在竖直方向上所受的两个力：书所受的竖直向下重力G和黑板对书的竖直向上摩擦力f是一对平衡力，所以f=G=2N，故BC错误；
D．书处于平衡状态，除了受到竖直方向的平衡力之外，还受到水平方向的推力、黑板对书的支持力这一对平衡力，故D正确。
二、填空题（10小题，每空1分，共24分）
1. （2022黑龙江牡鸡）骑自行车远足，因其节能、环保、时尚，已经深受同学们喜爱，如图所示是自行车的一部分结构图，用力刹车时是采用______的方法增大摩擦力；刹车后自行车不能立即停下来，是由于自行车具有______。
【答案】 增大压力 惯性
【解析】增大摩擦力的方法有增大压力和增大接触面的粗糙程度，用力刹车是通过增大压力的方法来增大摩擦力的；由于惯性，刹车后自行车还要保持原来的运动状态，所以不能立即停下来。
2. （2022湖南张家界）2022年2月6日，中国女足再次问鼎亚洲杯，为祖国争得荣誉。守门员奋勇跃起截住飞来的足球，说明力可以改变物体的______ ；足球在空中飞行时，若没有受到力的作用，足球将做______ 运动。
【答案】 运动状态 匀速直线
【解析】当守门员截住飞来的足球时，说明飞来的足球由运动变为静止，运动状态发生了改变。
根据牛顿第一定律可知，运动的物体在不受力时，将做匀速直线运动。
3. （2022江苏无锡）如图所示，用力打击一摞棋子中间的一个，该棋子由静止开始沿水平方向飞出，这表明：力可以改变物体的______．上面的棋子由于______要保持原来的静止状态，同时，这些棋子因为受到______的作用，又落到下面的棋子上．
【答案】 运动状态 惯性 重力
【解析】受到打击的棋子飞出去，棋子的运动速度和方向都发生了变化，表明力可以改变物体的运动状态；上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态，由于下方的棋子飞出，在重力的作用下落在下面的棋子上．
4. （2022河北省）如图所示，甲、乙两列高铁列车相向行驶，以甲车为参照物，乙车是______的，行驶的列车不提供动力后还能继续向前运动，原因是______，目前我国正在打造比飞机还快的“超级高铁”，若“超级高铁”以4000km/h的速度沿地球赤道绕一圈所用时间约为______h。（已知地球赤道周长约为40000km）
【答案】 运动 列车具有惯性 10
【解析】甲、乙两列高铁列车相向行驶，以甲车为参照物，两车的位置发生了变化，故乙车是运动的。
行驶的列车不提供动力后还能继续向前运动，是因为行驶的列车不提供动力后，列车由于惯性依然保持向前的运动状态，所以行驶的列车不提供动力后还能向前运动一段距离。
已知地球赤道周长s=40000km，“超级高铁”的速度v=4000km/h，则沿地球赤道绕一圈所用时间约为
5. （2022贵阳）小芳从地面跨步到上行的自动扶梯时，身体适当前倾，这是为了防止由于_____而摔倒。如图所示，她倚靠在扶梯侧壁固定不动的护栏板上，护栏板会对她施加与电梯运行方向______（选填“相同”或“相反”）的摩擦力，使她有向后跌倒的危险。同学们乘坐自动扶梯时，严禁倚靠电梯！
【答案】 惯性 相反
【解析】小芳上扶梯前，以一定的速度向前运动，脚踏上电梯前的速度较小，踏上电梯时，脚随电梯快速运动，而人的上身由于惯性，要保持原来的低速运动，此时它容易后仰，因此小芳上扶梯时，身体适当前倾，这是为了防止由于惯性而摔倒。
小芳倚靠在扶梯侧壁固定不动的护栏板上，她随扶梯一起上升，护栏板会对她施加与电梯运行方向相反的摩擦力。
6. （2022江苏南通）如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图像分别如乙、丙所示，由图像可知，当t=1s时，物体受到的摩擦力是_____N，物体在1s处于_____（“静止”、“加速”、“匀速”）状态，当t=3s时，物体受到的摩擦力是_____N。
【答案】 3 静止 5
【解析】物体在水平方向受水平的拉力F与摩擦力f作用，由图丙知，物体在t=1s时静止，处于平衡状态，由图乙知，在t=1s时物体受的拉力F=3N，由平衡条件得，摩擦力为
f=F=3N
由丙图知，在4s~6s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由乙图知此时拉力，由平衡条件得，滑动摩擦力为
在t=3s时，物体做加速运动，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力不变，因此在t=3s时，物体受到的摩擦力为5N。
7. （2022江苏无锡）如图所示，木块置于水平传送带上，弹簧测力计水平放置且右端固定，电动机带动传送带沿图示方向匀速转动，此时弹簧测力计示数保持稳定，以传送带为参照物，木块是______的；木块所受的拉力与摩擦力是一对______力，摩擦力大小为______N。
【答案】 运动 平衡 1.6
【解析】以传送带为参照物，木块位置发生了改变，故木块是运动的。
木块相对于地面是静止的，处于平衡态，在水平方向上，木块受到了拉力和摩擦力，故木块所受的拉力与摩擦力是一对平衡力。
如图所示，拉力的大小为1.6N，而摩擦力与拉力是平衡力，故摩擦力的大小为1.6N。
8. （2022江苏连云港）司机发现路前方有障碍物紧急刹车时，坐在车上的人会向______（选填“前”或“后”）倾倒，这是因为人具有______。
【答案】 前 惯性
【解析】紧急刹车时，乘客的下半身随车一起速度减小而停止，而乘客的上半身由于惯性保持原来的状态继续向前运动，所以乘客身体要向前倾倒。
9. （2022湖南邵阳）自“双减”政策和“五项管理”实施以来，同学们体育活动的时间增加了，小俊百米跑的成绩提高到了13秒，则他百米跑的平均速度是______m/s（结果保留一位小数）。小俊跑到终点不能立即停下来，是由于小俊具有______。
【答案】 7.7 惯性
【解析】小俊运动的路程s=100m，所用时间t=13s，所以的平均速度是
小俊跑到终点后，由于惯性，还要保持原来的运动状态，所以不能立即停下来。
10．如图所示，一个木箱放在各处粗糙程度均相同的水平地面上，对木箱施加一个水平向右、大小为15N的拉力，使木箱水平向右做匀速直线运动，则此过程中木箱受到的摩擦力为 N，方向水平向 （选填“左”或“右”）。
【答案】15；左。
【解析】对木箱施加一个水平向右、大小为15N的拉力，使木箱水平向右做匀速直线运动，此时木箱处于平衡状态，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力为15N；木箱水平向右做匀速直线运动，则摩擦力的方向是水平向左的。
三、简答题（本大题有2小题，每小题各4分，共8分）
1. （2022广西北部湾）勤洗手是良好的卫生习惯。在七步洗手法“内、外、夹、弓、大、立、腕”字诀中，“夹”是指洗掌侧指缝时，掌心相对，双手交叉沿指缝相互揉搓，如图所示。当手指稍用力“夹”时，清洗效果会更好；洗手后为了让手快点干，文明的做法是双手靠拢并朝着洗手池用力甩。请用所学的物理知识分析说明上述两种做法的理由。
【答案】见解析
【解析】（1）“夹”是指洗掌侧指缝时，掌心相对，双手交叉沿指缝相互揉搓，当手指稍用力“夹”时，增大压力从而增大摩擦力，清洗效果会更好。
（2）双手靠拢并朝着洗手池用力甩，利用水的惯性保持静止，水和手分开，而且双手靠拢，是增大了水的质量，从而增大了水的惯性，水和手更容易分离，手更容易甩干。
2. （2022湖南湘西）很多同学喜爱篮球运动，一个漂亮的三步上篮会赢得一片喝彩。如图所示，运动员从远处起跳之后不再受到地面的弹力，但却还能继续向上扣向篮框，这是为什么？
【答案】见详解
【解析】运动员从远处起跳之后不再受到地面的弹力，但运动员具有惯性，由于惯性，运动员保持原来的运动状态，继续向上运动扣向篮框，在重力的作用下，改变了运动员的运动状态，才落向地面。
四、作图题（本大题有4小题，每小题各3分，共12分）
1. （2022广西玉林）如图所示是某同学在劳动基地摘下的一个南瓜，请画出南瓜静止在水平地面上时的受力示意图。
【答案】
【解析】南瓜静止在水平地面上时，处于平衡状态，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力的作用，且这两个力是一对平衡力，大小相等。作用点画在重心O点。
2. （2022河南）图是悬挂在课桌旁的文具袋。请在图中标出文具袋重心O的大致位置，并以O为作用点画出文具袋静止时的受力示意图。
【答案】
【解析】文具袋静止时的受力重力和拉力，作用点都在重心O处，重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上，且二力平衡。根据悬挂法知道，文具袋重心O，应在悬点的正下方，结合文具袋的形状比较规则知道，由对称性知道，重心的位置如下图。
3. （2022苏州）图中降落伞沿与竖直成30°的方向匀速下落，画出重物A的受力示意图。
【答案】如图所示
【解析】重物A做匀速直线运动，物体A受到重力和拉力的作用，这两个力是平衡力，大小相等，因此作图时两条线段长度要相等，从物体的重心沿竖直向下和竖直向上分别画出重力和拉力的示意图，如图所示。
4. （2022广西贵港）如图所示,物体静止在斜面上,请画出物体受力的示意图．
【答案】如图所示。
【解析】地球表面的任何物体都受到重力的作用，方向竖直向下；
物体受到斜面斜向上的支持力，也斜面垂直；
在斜面上物体有向下滑动趋势，所以还受到沿斜面向上的摩擦力；
作用点都画在物体的重心。
点睛：重点是力的示意图，对物体进行受力分析是关键，明确重力的方向始终竖直向下，与物体所处的位置及运动状态无关．
五、实验探究题（本大题有3小题，共计20分）
1.（7分） （2022梧州）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 ______相同；
（2）小芊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______ ，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______，表明物体的运动______ （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______ （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______ （图中的黑点表示小芊）
（5）小芊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：______。
【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）见解析
【解析】（1）该实验要比较的是小车在阻力不同的水平面上滑行的距离，这样就要求我们控制初速度相同，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，小车在毛巾运动的近些，在木板上运动得远，而毛巾对小车的阻力较大，木板对小车的阻力较小，故可以得出结论是：平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。如果运动的物体不受力，那么它的速度不发生改变，即它将做匀速直线运动，同时也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，由于小车质量和初速度相同，所以三次实验的初动能相同，克服摩擦力做的功也相同。
（4）当秋千荡到最高点时，此时动能为零，则速度为零，此时处于静止状态，如果此时所有的力均消失，小芋将保持静止状态不变，故D符合题意。故选D。
（5）用到的实验器材有：木块、毛巾、弹簧测力计。实验步骤为：用弹簧测力计拉木块在毛巾上做匀速直线运动，木块处于平衡状态，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，故可测出小车在毛巾表面运动时所受阻力的大小。
2.（7分） （2022广西百色）在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，某实验小组选择如下器材：长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。
（1）根据________知识，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做_______运动时，木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小；
（2）比较图中________两次实验可知，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）实验中发现图丙弹簧测力计的示数比图甲的大，由此得出结论：当压力相同时，接触面越________，滑动摩擦力越大；
（4）本实验主要采用的科学探究方法是_______法；
（5）该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验，如图丁所示，测得木块所受摩擦力与图甲测得的摩擦力进行比较，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论是_______的（选填“正确”或“错误”）；
（6）该小组在实验中发现较难保持木块匀速运动，导致弹簧测力计示数不稳定。于他们改进实验，如图所示，固定弹簧测力计，拉动长木板进行实验。实验过程_______匀速拉动长木板，更易操作（选填“需要”或“不需要”）。
【答案】（1）二力平衡 匀速直线（2）甲、乙（3）粗糙（4）控制变量（5）错误（6）不需要
【解析】（1）实验时，用弹簧测力计拉着木块在水平木板（或棉布）上做匀速直线运动，木块处于平衡状态，在水平方向只受到拉力和滑动摩擦力。根据二力平衡知识可知，此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）对比甲乙两次实验可知，接触面的粗糙程度相同，改变放在木块上的砝码从而改变木块与长木板之间压力大小。乙中压力较大，弹簧测力计示数也较大，即滑动摩擦力较大，所以可得出结论，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）对比甲丙两次实验可知，两次实验时压力相同，丙中接触面较粗糙，弹簧测力计示数较大，则滑动摩擦力较大，所以可得出结论，当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（4）实验中探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关，要控制其中一个物理量不变，改变另外的物理量来进行探究，这里要用到控制变量法。
（5）将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验，在改变接触面积的同时也改变了压力大小，没有遵循控制变量，故得出滑动摩擦力的大小与接触面积有关的结论是错误的。
（6）实验时，木块受到弹簧测力计的拉力和木板对它的滑动摩擦力而处于静止状态，所以这两个力是一对平衡力，由于木块始终处于静止状态，滑动摩擦力大小与物体相对滑动速度无关，所以不需要匀速拉动长木板。
3．（6分）某物理学习小组在“探究二力平衡的条件”实验时，自制了一套如图所示的实验装置，将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的细线，分别跨过左右支架上的定滑轮。
（1）本实验观察的对象是______；
（2）在细线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向______（选填“相同”或者“相反”），并通过调整钩码的数量来改变两端拉力的______；
（3）当两端所挂钩码数量相同时，把小卡片转至如图所示位置，松手时小卡片将______（选填“转动”或“静止”），说明不在同一直线上的两个力______（选填“能”或“不能”）平衡；
（4）将小纸片从中间用剪刀剪断，发现小纸片运动，说明______在同一物体上的两个力平衡。
【答案】（1）小卡片 （2）相反 大小 （3）转动 不能 （4）作用点
【解析】（1）实验中通过观察小卡片能否静止，确定其是否处于平衡状态，故研究对象是小卡片。
（2）小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大，通过调整钩码的数量来改变两端拉力的大小。
（3）小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
（4）将小纸片从中间用剪刀剪断，两个力不在同一个物体上，小纸片运动，说明作用点在同一物体上的两个力平衡。
六、综合计算题（6分）
1.已知小汽车的总质量为1500kg，该车以30m/s的速度作水平匀速直线运动，行驶180s，汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.16倍（g=10N/kg）。求：
（1）小车行驶的距离；
（2）在此过程中汽车的牵引力。
【答案】（1）5400m（2）2400N
【解析】已知速度与行驶时间，由速度公式可以求出小车的路程．小车做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可以求出牵引力．
（1）由v=可知，小车行驶的距离：
s=vt=30m/s×180s=5400m
（2）小车做匀速直线运动，处于平衡状态，
由平衡条件得：
F=f=0.16mg=0.16×1500kg×10N/kg=2400N