专项素养综合全练(二)　力与运动关系的应用课件 --2024-2025学年苏科版物理八年级下册

这是一份专项素养综合全练(二)　力与运动关系的应用课件 --2024-2025学年苏科版物理八年级下册，共33页。
专项素养综合全练（二）力与运动关系的应用类型一　分析图像1.(2024江苏常州正衡中学一模)如图甲所示,水平向右的推力F将重为5 N的物体压在竖直的墙面上,墙面足够大且粗糙程度相同。F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示,则 (　　)A.在0~2 s时间内物体做加速运动B.当t=1 s时,物体受到的摩擦力为12 NC.物体在t=1 s时与t=5 s时受到的摩擦力大小相等D.在2~6 s时间内,物体受到的滑动摩擦力大小不变答案    C解析　由v-t图像可知,0~2 s内物体运动的速度为0,物体处于静止状态,2~4 s内物体向下做加速运动,4~6 s内,物体向下做匀速直线运动。当t=1 s时,物体处于静止状态,摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,摩擦力f1=G=5 N;t=5 s时,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的摩擦力和重力是一对平衡力,大小相等,摩擦力f2=G=5 N,则f1=f2=5 N;2~4 s内,物体向下做加速运动,摩擦力小于重力;4~6 s内物体做匀速直线运动,受到的摩擦力等于重力,物体的重力不变,故在2~6 s时间内,物体受到的滑动摩擦力先变大后不变。2.【新课标·模型建构】(2023江苏扬州邗江期中)如图甲所示,张华用水平推力F推水平地面上的木箱,在此过程中,推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示,则1~3 s木箱做　　　    (选填“匀速”或“变速”)运动;3~5 s木箱所受的滑动摩擦力是　　　    N,1~3 s木箱所受的滑动摩擦力是　　        N。变速200200解析　由v-t图像可知,1~3 s内木箱的速度逐渐增大,木箱做变速运动。从F-t图像可知,3~5 s内木箱受到的推力F=200 N,由v-t图像可知,3~5 s木箱做匀速直线运动,此时的摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力为200 N。因为压力大小、接触面的粗糙程度不变,所以1~3 s木箱所受的滑动摩擦力等于3~5 s木箱受到的滑动摩擦力,大小为200 N。类型二　分析力的大小或方向D解析　对A受力分析,A在水平方向上受向左的拉力F和B对A向右的摩擦力,因为A处于静止状态,则受到的这两个力是平衡力,大小相等,所以f1=F=10 N,A错误;把A、B看成一个整体,处于静止状态,受到平衡力的作用,在水平方向上受向左的拉力F和向右的拉力F,由于两拉力大小相等,所以整体在水平方向上只受两个拉力,因此地面对B没有摩擦力,B错误,D正确;对B受力分析,B物体处于静止状态,在水平方向上受到两个力的作用,拉力F和A对它的摩擦力,C错误。4.(2023四川凉山中考)如图所示,物块A重15 N、B重5 N,B放在A上。用100 N的水平推力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是　　　    N。推力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则F1的大小为　　　    N。2035解析　当A和B一起匀速下滑时,把A、B看成一个整体,处于平衡状态,受力平衡,A所受到的摩擦力等于A、B所受重力之和,所以摩擦力f=15 N+5 N=20 N;当推力F保持不变时,墙面的粗糙程度不变,则A与墙面的摩擦力不变,仍为20 N,在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,仍然为平衡状态,即F1、A受到的重力、摩擦力三力平衡,故F1=GA+f=15 N+20 N=35 N。 5.(2023四川南充中考)如图甲所示,各个面粗糙程度相同的a、b两个铁块叠放在水平桌面上,在水平拉力F1=10 N的作用下,一起向右做匀速直线运动,则a受到的摩擦力为　        N;如图乙所示,将a、b并排放于同一桌面上,在水平推力F2的作用下,一起向右做匀速直线运动,则F2=　　    N。010解析　如图甲所示,a叠放在b上,在水平拉力F1的作用下一起向右做匀速直线运动,a与b没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以a不受摩擦力,即摩擦力为0;物体b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10 N,方向水平向左。如图乙所示,若将a、b并排放在水平桌面上,接触面的粗糙程度不变,压力也不变,因此滑动摩擦力不变,推力与滑动摩擦力为一对平衡力,推力F2的大小也为10 N。 类型三　分析物体的运动状态6.【新课标·科学论证】(2024江苏苏州中考)如图所示,大小适中的实心木球,球面有两个小孔在某条直径的两端,两孔在球内相通。用一根比孔细的绳子穿过两孔,在竖直方向上用手拉绳的两端,球会静止在绳上,减小拉力球会向下运动。对此现象下列说法正确的是 (　　)A.球静止时,绳两端的拉力是平衡力B.通过拉力的调节,球可以匀速下滑C.绳子下端突然松手,球就匀速下滑D.通过手的运动和拉力调节,球不可能从绳的下端移到上端B解析　球静止时,由于球受到竖直向下的重力,绳两端的拉力大小不相等,所以这两个拉力不是平衡力,A错误;通过拉力的调节,球可以静止、匀速下滑或加速下滑,B正确;绳子下端突然松手,球将加速下滑,C错误;手拉着绳加速向下运动时,球可能由于惯性从绳的下端移到上端,D错误。 B解析　小车向右做匀速直线运动时,木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动,此时弹簧处于原长状态。若小车加速运动,木块与小车之间可能只是产生了相对运动的趋势,而并未发生相对运动,此时弹簧不会发生形变,则弹簧可能保持原来长度不变,①正确;若木块突然压缩弹簧,说明小车在减速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会压缩弹簧,②错误;若木块受到向右的摩擦力,说明木块向左运动或有向左运动的趋势,则这种情况是由于小车突然加速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,从而造成木块向左运动或有向左运动的趋势,③正确;木块、弹簧随小车一起做匀速直线运动时,木块只受重力和支持力,若木块受到三个力的作用,则说明其运动状态发生了改变,因此小车可能加速,也可能减速,④错误。8.【新课标·模型建构】(2024江苏江阴期中)如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时,将一重为50 N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复,通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间变化的图像如图乙所示(忽略空气阻力),则     (　　) 　     A.0~t1时间内小球处于平衡状态B.t1~t2时间内小球的速度越来越大C.t2时刻小球处于静止状态D.t3时刻小球处于非平衡状态答案    D解析　0~t1时间内,小球在重力作用下加速下降,不是平衡状态,A错误;t1~t2时间内,弹力由0到80 N,弹力先小于重力,小球加速下落,当弹力等于重力时,小球下落速度最大,弹力大于重力时,小球减速下落至弹簧最低点,所以小球的下落速度先增大后减小至零,B错误;t2时刻,小球受到竖直向上的80 N弹力的作用和竖直向下的50 N重力的作用,受力不平衡,速度为零但不处于静止状态,C错误;t3时刻,小球刚脱离弹力作用,在重力作用下减速运动,处于非平衡状态,D正确。 类型四　实际应用9.(2024江苏昆山月考)人们发现汽车在行驶中所受到的空气阻力Ff,与汽车迎风面积S和汽车行驶速度v有关。研究人员通过实验得到有关数据如表所示。(表1为汽车行驶速度v=20 m/s时空气阻力Ff与迎风面积S的有关数据,表2为迎风面积S=4.0 m2时空气阻力Ff与汽车行驶速度v的有关数据)表1表2(1)由表1数据可知:汽车行驶速度一定时,空气阻力与迎风面积成　　　    关系。(2)表2漏填了一个数据,漏填的数据应为　　　    N。(3)根据表2可得到的结论是　　　　　　　　　　　　    　 　　　     。正比927 汽车迎风面积一定时,行驶时受到的空气阻力与速度的平方成正比解析　(1)由表1中数据可知,当汽车行驶的速度一定,汽车迎风面积S增大到2倍时,汽车所受空气阻力增大到2倍;汽车迎风面积S增大到3倍时,汽车所受空气阻力增大到3倍;汽车迎风面积S增大到4倍时,汽车所受空气阻力增大到4倍。所以可得出结论:当汽车行驶的速度一定时,汽车所受空气阻力与汽车迎风面积成正比。(2)由表2中数据可知,当迎风面积一定时,汽车行驶速度增大到2倍时,汽车所受空气阻力增大到4倍;汽车行驶速度增大到4倍时,汽车所受空气阻力增大到16倍;所以当汽车行驶速度增大到3倍时,汽车所受空气阻力增大到9倍,所以缺少的数据为103 N×9=927 N。(3)由表2中数据可知,汽车行驶时受到的空气阻力与速度的平方的比值不变,可得出结论:当汽车迎风面积一定时,行驶时所受的空气阻力与速度的平方成正比。10.【新中考·创新实验】(2024江苏如皋月考)如图甲所示,是生活中常见的膨胀螺栓,按照图乙所示的方法安装好膨胀螺栓,下方挂很重的吊扇也不脱落。(g取10 N/kg)(1)螺栓安装前如果不清理墙孔中松软的砂石,会导致螺栓松动,原因是螺栓与砂石间可能会产生　　　    (选填“滚动”“滑动”或“静”)摩擦,这种情况会导致螺栓与墙体间的摩擦力大大减小;吊扇在工作时对屋顶的拉力　　　    (选填“大于”“等于”或“小于”)吊扇的重力。(2)膨胀管与墙孔间的摩擦力f与压力F之间的关系近似为f=0.4F,若不考虑膨胀螺栓所在的墙孔发生形变,要螺栓吊起10 kg重物,膨胀管与墙孔间的压力至少要达到　　　    N。滚动小于250(3)在物理学中,两个物体间的滑动摩擦力f与压力F的关系为f=μF,μ称为这两个接触面间的动摩擦因数。图丙所示实验中,木块重为5 N,木板重为10 N,木块与木板间的动摩擦因数大小为0.2,木板与地面之间的动摩擦因数大小为0.3,若用拉力F将木板匀速抽出,则测力计的示数是　　　    N,拉力F=　　　    N。15.5解析　(1)螺栓安装前如果不清理墙孔中松软的砂石,会导致螺栓松动,此时砂石与螺栓之间的摩擦是滚动摩擦,同等情况下,滚动摩擦力要小于滑动摩擦力。吊扇转动时,扇叶对空气施加了一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,空气对扇叶施加了一个向上的反作用力,吊扇在工作时对屋顶的拉力小于吊扇的重力。(2)螺栓吊起10 kg重物时受到的拉力等于该物体的重力,即F拉=G=mg=10 kg×10 N/kg=100 N,螺栓处于静止状态,不考虑螺栓的重力,螺栓受到竖直向下的拉力、竖直向上的摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,则f=F拉=100 N,膨胀管与墙孔间的摩擦力f与压力F之间的关系近似为f=0.4F,则F= = =250 N。(3)在图丙所示实验中,木块重为5 N,木块受到的滑动摩擦力f1=5 N×0.2=1 N,木块受到的拉力与滑动摩擦力二力平衡,测力计的示数是1 N,所受滑动摩擦力方向水平向右,根据力的作用是相互的,木板受到木块施加的滑动摩擦力方向水平向左,已知木板对地面的压力F压=10 N+5 N=15 N,木板与地面之间的摩擦力f2=15 N×0.3=4.5 N,且方向水平向左,若用拉力F将木板匀速抽出,根据力的平衡条件可知,拉力F=4.5 N+1 N=5.5 N。类型五　应用计算11.【新特色·现代科技】(2024江苏苏州振华中学校期中改编)设计师从蚂蚁身上得到启示,设计出了“都市蚂蚁”概念车,这款概念车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵。(g取10 N/kg)(1)若这款车质量为450 kg,驾驶员质量为65 kg,车静止在水平地面上,地面对车的支持力是多少?(2)若地面对车的摩擦力是总重力的0.1倍,则这款车在水平公路上匀速直线行驶时,此车受到的牵引力是多少?解析　(1)车和人受到的总重力G=mg=(450 kg+65 kg)×10 N/kg=5 150 N,车静止在水平地面上,地面对车的支持力与车和驾驶员的总重力二力平衡,大小相等,则支持力F支=G=5 150 N。(2)因为车子匀速直线行驶,所以水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,阻力主要为地面对车的摩擦力,而摩擦力是重力的0.1倍,则发动机的牵引力F=f=0.1G=0.1×5 150 N=515 N。