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（决胜2020年）中考物理压轴题剖析与精练专题07力和运动（含解析）
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专题07力和运动
【考点1】：弹力及测力计
【例1】（2019•台湾）甲、乙、丙三条完全相同的弹簧悬挂在一根水平横桿上，甲弹簧无悬挂物品，乙弹簧悬挂质量为W1千克重的砝码，丙弹簧悬挂质量为W1千克及W2千克的砝码，静止平衡时，三者的长度关系如图所示。若三条弹簧质量均很小忽略不计，且乙、丙两弹簧在取下砝码后，均可恢复原长，由上述资讯判断W1：W2应为下列何者（ ）
A．1：2 B．2：1 C．2：3 D．3：2
【考点】弹簧测力计及其原理．
【答案】B
【解析】因为在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比，
所以＝＝，解得：＝，故B正确。故选：B。
【点拔】本题考查了弹簧测力计的原理，掌握弹簧的伸长与受到的拉力成正比是解题的关键。
【变式1-1】（2019•杭州）如图所示，第一次甲单独用50N的力推墙，第二次甲推墙的力不变，乙用30N的力向左推甲，前后两次，人均未运动，则下列说法错误的是（ ）
A．在两幅图中，墙壁都受到50N的推力
B．乙受到地面30N的摩擦力，方向向左
C．第二次推时，甲受到地面20N的摩擦力，方向向左
D．第二次推时，墙壁受到80N的推力
【考点】1.力的作用是相互的；2.弹力；3.摩擦力的大小
【答案】D
【解析】在两次推墙的过程中，甲、乙二人均未运动，所以两次甲、乙二人均受到平衡力作用，甲、乙受力分析如下：
第一次甲对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用的力，大小相等，甲受力的示意图，如下图：
第二次甲对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用的力，大小相等，甲受力的示意图，如下图：
第二次乙对甲的推力与甲对乙的推力是一对相互作用的力，大小相等，乙受力的示意图，如下图：
AD、第一次和第二次墙受到的推力都为50N不变，故A正确，D错误；B、乙在地面上处于静止状态，受到平衡力作用，结合图3可知，乙受到地面的摩擦力为30N，方向向左，故B正确；C、第二次推时，甲仍然静止，受到平衡力作用，结合图2可知，甲受到地面的摩擦力为f＝50N﹣30N＝20N，方向向左，故C正确。故选：D。
【点拔】本题的解题关键是对人进行受力分析以及平衡力和相互作用力的应用；①平衡力的成立条件：同物、同线、等值、反向；②相互作用力的成立条件：异物、同线、等值、反向
【变式1-2】（2019•乌鲁木齐模拟）某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋测力计，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量△x，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
（1）当在两根橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时，橡皮筋A的伸长量为 cm，橡皮筋B的伸长量为 cm。
（2）分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用橡皮筋 制成的测力计量程大，用橡皮筋 制成的测力计测量的精确程度高（均选填“A”或“B”）。
（3）将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤，能够测量力的最大值为 N。
【考点】探究弹簧测力计原理的实验．
【答案】（1）①16；②8；（2）①B；②A；（3）22.5。
【解析】（1）由图乙可知，A橡皮筋在受到的接力不大于10N的情况下，B橡皮筋在受到的拉力不大于15N的情况下，橡皮筋伸长量△x与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线，说明橡皮筋的伸长△x与受到接力F成正比例函数的关系，FA＝kA△xA，FB＝kB△xB，由图知，当FA＝5N，△XA＝10cm，；FB＝10N，△XB＝10cm，将上面的数据分别代入FA＝kA△xA、FB＝kB△xB，得：kA＝0.5N/cm、kB＝1N/cm，因此FA＝0.5△xA，FB＝△xB，所以，当在两根橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时，橡皮筋A的伸长量为△xA＝cm＝16cm，橡皮筋B的伸长量为△xB＝cm＝8cm；
（2）测力计是根据在测量范围内，橡皮筋的伸长与受到的接力成正比的原理制成的，由图乙知，A的量程为0﹣10N，B的量程为0﹣15N，则用橡皮筋 B制成的测力计量程大；
由图乙可知，在测量范围内，如F＝5N时，用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm，而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm，所以，用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度高；
（3）因A最大受到10N的拉力，在弹性范围内最多伸长20cm，B在弹性范围内，受到的最大拉力为15N，最多伸长15cm，将本实验中两根相同的橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时，故A只能伸长15cm，根据在测量范围内受到拉力与伸长成正比，
故A最多受到的拉力 FA大＝×10N＝7.5N，根据合力的知识，故将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤能够测量力的最大值应为7.5N+15N＝22.5N。
【点拔】本题考查弹簧测力计的原理、测力范围、测量准确程度、合力的知识，体现了数学知识在物理中的应用。
【考点2】：重力及应用
【例2】（2019•湘潭）如图所示，纸做的“不倒翁”小鸟翅膀上装有两个回形针，将鸟嘴放在指尖上转动而不会掉下来。下列说法正确的是（ ）
A．装回形针降低了小鸟的重心
B．装回形针升高了小鸟的重心
C．小鸟的重心一定在其几何中心上
D．小鸟不掉下来是因为鸟嘴上有胶水
【考点】重心
【答案】A
【解析】装上回形针小鸟的重心降低，稳定性增强；小鸟的形状不规则，重心不在几何重心上，鸟嘴上并没有胶水，故A正确，BCD错误。故选：A。
【点拔】本题考查重心的位置。
【变式2-1】（2018•上海）小华根据“磁体对周围小磁针的力的作用，不需要接触，说明磁体周围存在磁场”的知识，类比得出：地球周围存在“重力”场。
①请写出小华得出地球周围存在“重力”场的依据。
②如果用同一物体受到重力的大小和方向来表示“重力”场的强弱和方向
（a）登月宇航员在月球上受到的重力大约是地球上的六分之一，说明地球附近的“重力”场比月球附近的“重力”场 （选填“强”或“弱”）
（b）类比用磁感线描述磁场，用一系列假想线来描述地球附近的“重力”场，在图中最为合理的是 （选填“A”、“B”或“C”）
【考点】重力
【答案】（1）地球对周围的物体有吸引力的作用，不需要接触；（2）（a）强；（b）A。
【解析】（1）磁体对周围小磁针的力的作用，不需要接触，说明磁体周围存在磁场；
同理可知，地球对周围的物体有吸引力的作用，也不需要接触，据此可以猜想在地球周围也可能存在“重力场”；
（2）（a）由题知，如果用同一物体受到重力的大小来表示“重力”场的强弱，即重力越大，重力场越强；因同一物体在月球上受到的重力大约是地球的六分之一，说明同一物体在地球上的重力较大，即地球附近的“重力”场比月球附近的“重力”场强；
（b）在磁场中，小磁针受力方向为磁感线的切线方向；而重力的方向竖直向下，基本上指向地心的方向，类比可知，图A最有可能是“重力场”的分布。
【点拔】本题为猜想题，根据所学知识，得出正确结论，考查学以致用的能力。
【变式2-2】（2019•河北）形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的 上。图所示为质量分布均匀但形状不规则带有小孔的薄木板，请用细棉线、刻度尺、笔和铁架台来确定它的重心。
（1）操作方法： 。
（2）判断方法： 即为薄木板的重心。
（3）实验中没有利用到的物理知识： （填写序号）
①二力平衡的条件
②重力的方向是竖直向下的
③重力的大小跟物体质量成正比
【考点】重心
【答案】几何中心；
（1）①用细棉线系住小孔将不规则的薄木板悬挂起来，当木板静止时，用笔和刻度尺在木板上画出重力的作用线AB；②利用同样的方法再画出另一重力作用线CD；
（2）AB、CD的交点；（3）③。
【解析】形状规则且质量分布均匀的物体，其重心才在物体的几何中心上。
（1）①用细棉线系住小孔将不规则的薄木板悬挂起来，当木板静止时，用笔和刻度尺在木板上画出重力的作用线AB；②利用同样的方法再画出另一重力作用线CD；
（2）AB、CD的交点就是薄木板的重心。
（3）木板静止时，根据二力平衡知识可知，受到的拉力和重力是一对平衡力，作用在同一直线上，由于重力的方向是竖直向下的，这样可保证重心一定在所画的线上，而两条线的交点就是重心的位置。综上所述，本实验没有用到的物理知识的③。
【点拔】本题是利用悬挂法来寻找不规则物体的重心，考查重心、找重心的操作方法及所用到二力平衡等的知识，有一定难度。
【考点3】力和运动的关系
【例3】（2019•贵阳）如图所示在平直路面上向右匀速行驶的小车中，有一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁，另一端连接至小车底板的木块上，弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列判断正确的是（ ）
A．若木块突然压缩弹簧，则小车一定在做加速运动
B．若木块受到向右的摩擦力，则小车一定在做加速运动
C．若木块受到三个力的作用，则小车一定在做减速运动
D．若弹簧未发生形变，则小车一定在做匀速运动
【考点】惯性现象．
【答案】B
【解析】由题意知，原来小车向右做匀速直线运动，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。A、若木块突然压缩弹簧，说明小车在突然减速，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，故A错误；B、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，从而造成木块向后运动或有向后运动的趋势，故B正确；C、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，故C错误；D、若小车运动状态虽然改变（即做变速运动），但木块与小车之间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，小车却并不是做匀速运动，故D错误。故选：B。
【点拔】本题考查了物体在平衡状态和非平衡状态时的受力情况、运动情况，属于易错题。
【变式3-1】（2018•常州）如图所示，密闭汽车在水平路面上向右匀速直线行驶，汽车内连杆对电视机的施力示意图应为（ ）
A． B． C． D．
【考点】1.力与运动的关系；2.力的示意图与图示．
【答案】A
【解析】汽车在水平路面上向右匀速直线行驶，电视机也向右匀速直线运动，电视机只受到重力和连杆的拉力，且这两个力是一对平衡力，所以拉力与重力方向相反，即拉力是竖直向上的，故A正确，BCD错误。故选：A。
【点拔】解析本题的关键是知道平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，在平衡状态下物体受到的力一定是平衡力。
【变式3-2】（2019•长沙模拟）在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确位于轴心上。如图所示，一个质量为M＝80kg、半径为R＝0.6m的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心（图中两虚线的交点）自由转动。用力推动一下大飞轮，飞轮转动若干周后停止。多次试验，发现飞轮边缘上的标记F总是停在图示位置。
（1）根据以上情况，可以初步确定飞轮重心P可能在图中 。
A．轴心正下方的某一位置
B．轴心左侧的某一位置
C．轴心右侧的某一位置
（2）工人在飞轮边缘上的某点E处，焊接上质量为m＝0.4kg的金属后，再用力推动飞轮，当观察到 的现象时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了。
（3）请在图中标出E的位置。
（4）试求调整前飞轮的重心P到轴心的距离l。（提示：利用杠杆平衡条件）
【考点】重心
【答案】（1）A；（2）每次推动飞轮后，飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置；
（3）位置如图；（4）重心到轴心的距离为3mm。
【解析】（1）重心在最低点时，飞轮才能静止，因每次F都与转轴在同一水平面上，则说明重心应在轴心的正下方，故选A；
（2）如果重心在轴心处，则停止时，飞轮可以停在任意位置，即F可能出现在任意位置，故答案为：每次推动飞轮后，飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置；
（3）焊接金属块的目的是为了让重心上移，则应焊在重心与轴心的连线上，并且在重心的另一侧，故E点位置如图所示；
（4）考虑到调整后，飞轮可以停在任意位置，那么当飞轮的重心P和焊接点E转动到同一水平线上时（如图所示），根据杠杆平衡条件：Mgl＝mgR，
解得：l＝＝＝3×10﹣3m＝3mm；
【点拔】本题难度较大，需要我们对重心及转动的性质有足够的了解才能顺利求解。
【考点4】二力平衡及应用
【例4】（2017•扬州）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．
【考点】二力平衡条件
【答案】A
【解析】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。故选：A。
【点拔】能正确分析该同学受到的力是解题的关键。
【变式4-1】（2019•黄冈）中央电视台《是真的吗》某期节目中，有这样一个实验：将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒，绳子上端系一个金属球，下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒，使金属球转动（如图）。随着转速加大，网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是（ ）
A．网袋静止时，它受到的总重力与它对绳子的拉力是一对平衡力
B．金属球转动过程中，它受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡力
C．金属球转动过程中，运动状态不变
D．实验表明，改变物体的运动状态需要力
【考点】1.物体运动状态变化的判断；2.平衡力的辨别；3.力与运动的关系．
【答案】D
【解析】A、网袋静止时，它受到的总重力与它对绳子的拉力是作用在不同物体上的两个力，且方向相同，不是一对平衡力。故A错误；BC、金属球转动过程中，它受到的重力与绳子对它的拉力大小不相等，且不在同一条直线上，不是一对平衡力，所以金属球的运动状态改变（或者说其运动方向不断变化）。故BC错误；D、金属球转动过程中，网袋受到向上的拉力，网袋由静止开始向上运动，说明改变物体的运动状态需要力。故D正确。故选：D。
【点拔】此题考查平衡力的辨别、物体运动状态的判断。以及力与运动的关系，属于中考常见题型。
【变式4-2】（2019•雅安）针对“滑动摩擦力大小是与压力有关，还是与重力有关？”这一问题，某物理兴趣小组的同学利用如图所示装置进行了探究，实验步骤和数据记录如表：
实验步骤
台式测力计示数F/N
金属盒重力G/N
弹簧测力计示数f/N
①
把金属盒放在质量不计的白纸上，在拉动白纸的过程中读出测力计的示数
4.8
4.8
1.9
②
将质量不计的氢气球系在金属盒上，重复步骤①的实验
3.2
4.8
1.2
③
氢气球仍系在金属盒上，往金属盒加入适量的沙子，使台式测力计的示数为4.8N，再重复步骤步骤①的实验
4.8
6.4
1.9
（1）此实验是根据二力平衡原理 （选填“间接地”或“直接地”）测出摩擦力大小；
（2）实验步骤②使用氢气球是为了改变 （选填“金属盒对纸的压力”或“金属盒的重力”）；
（3）根据实验步骤②、③的数据 （选填“能”或“不能”）说明摩擦力大小与压力有关；
（4）要分析摩擦力大小与重力大小是否有关，应选择 两组数据进行分析；
（5）与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验有许多优点，以下说法中不是其优点的是 （选填字母序号）。
A．不需要匀速拉动白纸
B．测力计位置和示数较稳定
C．拉动白纸时所用拉力较小，能省力
【考点】1.二力平衡；2.探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验．菁优网版权所有
【答案】（1）间接地；（2）金属盒对纸的压力；（3）不能；（4）①③；（5）C。
【解析】（1）在实验中拉动白纸运动时，金属盒相对地面处于静止状态，根据二力平衡条件，金属盒受到的摩擦力与测力计的拉力是一对平衡力，所测力计示数与摩擦力的大小相等，此实验是根据二力平衡原理间接地测出摩擦力大小；
（2）实验步骤②使用氢气球，由于氢气球向上拉金属盒，所以金属盒对白纸的压力变小，但其本身的重力不变；
（3）实验步骤②、③的数据，物体的重力和压力都不相同，没有控制重力不变，根据实验步骤②、③的数据不能说明摩擦力大小与压力有关；
（4）要分析摩擦力大小与重力大小是否有关，要控制压力大小相同，故应选择①③两组数据进行分析；
（5）A、金属盒相对地面处于静止状态，受到的测力计拉力与滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，故不需要匀速拉动白纸，A正确；B、测力计位置和示数较稳定，B正确；
C、拉动白纸时要克服白纸对其施加的摩擦力的作用，不存在省力的问题，C错误。
【点拔】本题研究滑动摩擦力大小是与压力有关，还是与重力有关，考查实验原理、控制变量法的运用、数据分析等知识。
【考点5】摩擦力及应用
【例5】（2019•鞍山）如图所示，水平桌面上有甲、乙、丙三个物块叠放在一起，现用5N的力F沿水平方向拉物块乙，甲、乙、丙都保持静止。下列说法中错误的是（ ）
A．乙对丙的摩擦力为5N B．甲对乙的摩擦力为5N
C．桌面对甲的摩擦力为5N D．桌面受到的摩擦力为5N
【考点】摩擦力的大小
【答案】A
【解析】A、由题知，甲、乙、丙都保持静止；以丙为研究对象，丙没有相对运动的趋势，所以乙对丙没有摩擦力，故A错误；B、以乙为研究对象，在水平方向上乙受到向右的拉力，则甲对乙一定有向左的摩擦力，乙才能静止，则甲对乙摩擦力f＝F＝5N，故B正确；CD、将甲、乙、丙三个物体看成一个整体，处于静止状态，受到平衡力的作用；由题意知，向右的拉力F与桌面对甲水平向左的摩擦力f相互平衡，所以桌面对甲的摩擦力f′＝F＝5N，又因为物体间力的作用是相互的，所以桌面受到的摩擦力也为5N，故CD正确。故选：A。
【点拔】本题考查静摩擦力的判断方法，要注意灵活选择研究对象后进行受力分析。
【变式5-1】（2019•内江）如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动，则下列结论中正确的是（ ）
A．甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为F
B．甲、乙两图中物体A均受到地面对它的摩擦力大小均为F
C．甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0，物体B受到的摩擦力为F
D．乙图中物体A受到地面对它的摩擦力为F，物体B受到的摩擦力为0
【考点】摩擦力的大小．
【答案】B
【解析】AC、甲图，AB同时向前做匀速直线运动，所以AB之间没有相对运动的趋势，B不受摩擦力的作用，故AC错误；B、以AB整体为研究对象，在水平方向受地面的摩擦和拉力F，这两个力相互平衡，则f＝F，两种情况下A受到的摩擦力相等，故B正确；
D、由B分析知，乙图A受到的摩擦力为F；以B为研究对象，B做匀速运动，所以受平衡力，因此B水平方向除受拉力F作用，还受水平向左的摩擦力作用，故D错误。
故选：B。
【点拔】此题考查了摩擦力大小的判定，将甲乙两图相互对比，关键是能够对整体和部分进行受力分析，根据平衡力的知识进行判断，对学生来说应属于难题。
【变式5-2】（2019•达州）小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验：
a．如图1中甲图所示，将木块A平放在长木板B上，缓缓地匀速拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。
b．如图1中乙图所示，将毛巾固定在长木板B上，木块A平放在毛巾上，缓缓地匀速拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。
c．如图1中丙图所示，将木块A平放在长木板B上，并在木块A上放一钩码，缓缓地匀速拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。
（1）该实验主要采用的探究方法是 。
（2）由图1中 两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）由图1中甲乙两图可知：当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越 （选填“大”或“小”）。
（4）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置，该装置的优点是 长木板做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要”）。实验中小丽发现：当F为3N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，则长木板B受到地面的摩擦力大小为 N。
（5）实验拓展：如图2所示，放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用，F﹣t和v﹣t图象分别如图3图4所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小
为 N。
【考点】探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验．
【答案】（1）控制变量法；（2）甲丙；（3）大；（4）不需要；1.8；（5）4。
【解析】（1）该实验主要采用的探究方法是控制变量法。
（2）因沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，拉力大小等于摩擦力的大小；由图1中甲丙两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）由图1中甲乙两图可知：当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大；
（4）如图1中丁图所示的实验装置，A相对于地面静止，受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力，故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动；实验中小丽发现：当F为3N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，根据三力平衡，
fAB+f＝3N，长木板B受到地面的摩擦力大小为：f＝3N﹣1.2N＝1.8N；
（5）实验拓展：如图2所示，放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用，F﹣t和v﹣t图象分别如图3图4所示，由图4知，6﹣9秒物体做匀速直线运动，受到的拉力与摩擦力为一对平衡力，大小相等，因压力大小和接触面粗糙程度不变，则受到摩擦力大小不变，故物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为4N。
【点拔】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查。
1．（2019•湘潭）《流浪地球》电影中描述到了木星。木星质量比地球大得多，木星对地球的引力大小为F1，地球对木星的引力大小为F2，则F1与F2的大小关系为（ ）
A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F1＝F2 D．无法确定
【考点】力作用的相互性．
【答案】C
【解析】木星对地球的引力和地球对木星的引力是相互作用力，大小相等，所以F1＝F2，故C正确。故选：C。
【点拔】本题考查了相互作用力的特点，是一道基础性题目。
2．（2019•潍坊）2019年4月28日，第55届世界乒乓球锦标赛单项赛在匈牙利结束，中国乒乓球队时隔八年再度包揽单项赛全部五枚金牌。如图是运动员在比赛中的场景，下列说法正确的是（ ）
A．乒乓球速度越大，惯性越大
B．击球时，球和拍都会发生弹性形变
C．球在空中运动时，运动状态不变
D．球被水平击出后，若所受外力全部消失，球将立即竖直下落
【考点】1.物体运动状态变化的判断2.惯性；3.力与运动的关系．
【答案】B
【解析】A、惯性的大小只与物体的质量有关，与其他因素无关，汽车的质量没有改变，所以惯性不变，A错误；B、力可以改变物体的形状，球拍击球时，它们之间的作用力会使乒乓球和球拍的形状发生形变；即乒乓球和球拍都会发生弹性形变；故B正确；C、球在空中运动时，其方向不断发生变化，则运动状态发生改变，故C错误；D、球被水平击出后，若所受外力全部消失，根据牛顿第一定律可知，球将沿水平方向作匀速直线运动。故D错误。故选：B。
【点拔】深入理解力的概念，物体受力情况与运动状态间的关系；是解析此题的关键。
3．（2019•临沂）第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目，下列分析正确的是（ ）
A．被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡
B．短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变
C．滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
D．冰球运动员向后蹬冰面就会前进说明物体间力的作用是相互的
【考点】1.力作用的相互性；2.物体运动状态变化的判断
【答案】D
【解析】解：A、被推出的冰壶在水平冰面上滑行时做减速运动，处于非平衡状态，所以受力不平衡。故A错误；B、短道速滑运动员匀速过弯道时运动方向发生改变，所以运动状态改变，故B错误；C、滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为运动员具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用；故C错误；
D、物体间力的作用是相互的，冰球运动员向后蹬冰面，冰面同时给运动员一个反作用，所以运动员就会前进，故D正确。故选：D。
【点拔】以冬奥会部分比赛项目的场景为内容，考查了与力学相关的多个知识点，都是较基础的力学知识，应熟练掌握。
4．（2019•安徽）如图，A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止。图中分别给出了A、B的受力示意图。下列说法正确的是（ ）
A．F2与GA、F1两个力的合力是一对作用力与反作用力
B．F1与F3是一对作用力与反作用力
C．GA与F2是一对平衡力
D．F2与F1是一对平衡力
【考点】平衡力和相互作用力的区分．
【答案】B
【解析】由图知，A物块受到向上的支持力F2、向下的重力GA、B对A向下的压力F1；B物块受到向上的支持力F3和向下的重力GB，A、以A为研究对象，A物块在水平桌面上保持静止，受力平衡；GA、F1两个力的合力方向向下，合力的大小GA+F1＝F2，则可知F2与GA、F1两个力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，均作用在A物块上，所以是一对平衡力，不是一对相互作用力，故A错误；B、B对A有向下的压力F1，因力的作用是相互的，则A对B有向上的支持力F3，所以F1与F3是一对作用力与反作用力，故B正确；C、A物块处于静止状态，由图示和力的平衡条件可得：F2＝GA+F1，则GA与F2的大小不等，所以GA与F2不是一对平衡力，故C错误；D、A物块处于静止状态，由力的平衡条件可得：F2＝GA+F1，则F2与F1的大小不等，所以F2与F1不是一对平衡力，故D错误。故选：B。
【点拔】平衡力和相互作用力容易混淆，注意区分：相同点：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点：平衡力是一个受力物体，发生在两个物体之间；相互作用力是两个受力物体，发生在两个物体之间。
5．（2019•自贡）如图所示，A、B两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止，已知F1＝5N，F2＝3N．那么物体B受物体A和水平桌面的摩擦力大小应分别为（ ）
A．5N、3N B．5N、2N C．2N、3N D．3N、5N
【考点】摩擦力的大小．
【答案】B
【解析】A在水平向受拉力F1及摩擦力而处于静止状态，故由二力平衡可得，A受B摩擦力FA＝F1＝5N；对整体进行分析，则整体在水平向上受F1、F2及地面对B的摩擦力而处于静止状态，故三力的合力应为零，则摩擦力FB＝F1﹣F2＝5N﹣3N＝2N；故选：B。
【点拔】本题考查二力平衡及力的合成，注意整体法在物理学解题中具有非常重要的作用，应注意灵活应用。
6．（2019•攀枝花模拟）A、B两物体叠放在水平桌面上，在如图所示的三种情况下：甲图中两物体均处于静止状态；乙图中水平恒力F作用在B物体上，使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动；丙图中水平恒力F作用在B物体上，使A、B一起以6m/s的速度做匀速直线运动。比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况，以下说法正确的是（ ）
A．三种情况下，A在水平方向都不受力
B．三种情况下，A在水平方向都受力且受力相同
C．甲中A在水平方向不受力，乙、丙中A在水平方向都受力但受力不同
D．甲中A在水平方向不受力，乙、丙中A在水平方向都受力但受力相同
【考点】力与运动的关系．
【答案】A
【解析】甲图中，物体A和B都静止在水平桌面上，在水平方向上处于静止状态，受到的合力为零，所以物体A水平方向不受力；乙图中，物体A和B一起做匀速直线运动，物体B受到拉力和摩擦阻力的作用，二力平衡；物体A水平方向上不受拉力作用，因此也不受摩擦力的作用，所以物体A水平方向不受力；丙图中，尽管速度增大，物体A和B仍然一起做匀速直线运动，分析过程与乙图相同，物体A在水平方向仍然不受力。
【点拔】物体做匀速直线运动时，受到力就是平衡力，受力情况和速度的大小没有关系，这一点要特别注意，不要以为速度增大了，受到的力就大了。
7．（2019•宁波模拟）若小球在运动过程中只受到力F的作用，且运动过程中力F始终保持不变，则小球的运动轨迹（用虚线表示）不可能的是（ ）
A． B．
C． D．
【考点】力与运动的关系．
【解析】A、如图，小球如果依靠惯性水平向右运动时，再受到一个竖直向下的力的作用，小球进行如图的曲线运动。不符合题意。B、如图，小球如果依靠惯性向右下方直线运动时，再受到一个竖直向上的力的作用，小球进行如图的曲线运动。不符合题意。C、如图，小球如果依靠惯性竖直向下运动时，再受到一个竖直向下的力的作用，小球进行竖直向下的加速运动。不符合题意。D、如图，当受力的方向与物体运动的方向不在同一条直线上时，运动轨迹应该是曲线，D的运动轨迹却是直线，这种现象是不存在的。故选：D。
【点拔】（1）掌握力的两种作用效果：力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态。（2）能根据物体的运动轨迹判断物体的运动状态变化情况。
8．（2019•无锡）如图所示，在“探究二力平衡的条件”时，选质量为10g的卡片作为研究对象，在线的两端分别挂上等质量的重物，对卡片施加两个拉力，为探究这两个力满足什么条件才能平衡，则所挂重物质量合适的是（ ）
A．5g B．10g
C．200g D．任意质量均可
【考点】二力平衡条件的应用．
【答案】C
【解析】由题知，质量为10g的卡片作为研究对象；当卡片受到的拉力远大于卡片的重力时，卡片的重力可以忽略不计，此时卡片可以看作只在两个拉力的作用下平衡，故应选质量大的重物来拉卡片。故选：C。
【点拔】本题主要考查学生对二力平衡的理解，比较简单，学生利用二力平衡条件分析即可。
9．（2019•大连模拟）如图所示，一个铁块放在一块薄木板上，下列关关于铁块和木板受力情况的叙述正确的是（ ）
①木板受到向下的弹力是因为铁块发生了弹性形变；
②木板受到向下的弹力是因为木板发生了弹性形变；
③铁块受到向上的弹力是因为木板发生了弹性形变；
④铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变．
A．①③B．①④C．②③D．②④
【考点】弹力
【答案】A
【解析】弹力是由于施力物体发生形变后想要恢复原状而对和它接触的物体产生的力；①②木板受到向下的弹力即铁块对木板的压力，是因为铁块发生了弹性形变产生的，故①正确，②错误；③④铁块受到向上的弹力即木板对铁块的支持力，是因为木板发生了弹性形变产生的，故③正确，④错误．
【点拔】本题重点考查弹力产生的原因。
10．（2019•营口）汽车最基本的安全装置是头枕和安全带，如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．有了头枕，能减小因突然减速对司机造成的伤害
B．有了头枕，能减小因撞上前车对司机造成的伤害
C．系上安全带，能减小因后车撞击对司机造成的伤害
D．系上安全带，能减小因紧急刹车对司机造成的伤害
【考点】惯性
【答案】D
【解析】AB、有了头枕，能减小因汽车突然加速或被后车撞上对司机造成的伤害；故AB错
误；CD、系安全带的目的是为了防止在紧急刹车时由于惯性人会向冲可能对人员造成伤害事
故C错误、D正确；
【点拔】本题考查惯性在生活的应用。
11．（2017•乌鲁木齐）如图所示，水平面上分界线MN左侧区域光滑，不计摩擦，右侧区域粗糙，且粗糙程度相同．一小球先从A点以3m/s的初速度运动到B点时的速度为2m/s，然后再使小球从B点以3m/s的初速度运动到A点．若小球从A点运动到B点所用的时间比从B点运动到A点少0.8s，则A点到分界线MN的距离为（ ）
A．3.0m B．3.6m C．4.2m D．4.8m
【考点】力和运动的关系
【答案】D
【解析】小球先从A点以3m/s的初速度开始运动，由于分界线MN左侧区域光滑，不计摩擦，小球从A点到分界线MN以3m/s的速度做匀速直线运动；右侧区域粗糙，其粗糙程度相同，小球从分界线MN到B点做减速运动；接着小球从B点以3m/s的初速度减速运动到分界线MN，速度变为2m/s，然后小球以2m/s的速度匀速运动到A点，故小球前后两次经过右侧区域的时间相同，小球从A点运动到B点所用的时间比从B点运动到A点少0.8s，其实就是小球第一次通过左侧区域的时间比第二次通过左侧区域的时间少0.8s，根据公式t=可知，﹣=0.8s，解得s=4.8m；
【点拔】这道题重点考查物体受力和运动的关系，综合性比较强。
12．（2019•河北模拟）如图所示，水平地面上有一均匀正方体物块，边长为a，某人将其在地面上任意翻滚，但始终未离开地面，则在翻滚过程中物块重心离地面的高度最大升高量为 。
【考点】重心．
【答案】
【解析】边长为a的质量分布均匀的立方体，重心在几何中心上，重心高度为a，
故当正方体翻转到以对角线bD竖直立在水平面上的时，重心高度为a，
重心位置升高的高度最大，等于：△h＝a﹣a＝a。
【点拔】本题关键明确影响重心分布的因数是质量分布情况和形状，要知道质量分布均匀且形状规则的物体，重心在几何中心上。
13．（2019•常德）如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计，物重G＝5N，则弹簧测力计A的示数为 N，弹簧测力计B的示数为 N。
【考点】1.弹簧测力计的使用与读数；2.弹簧测力计在力的相互性方面的应用．菁优网版权所有
【答案】5，5。
【解析】因为物重G＝5N，所以A弹簧测力计受到向右5N的拉力，静止，向左受的拉力也是5N，示数也为5N；同理，B测力计两端受的力都是5N，示数也为5N。
【点拔】此题考查了二力平衡条件的应用，根据物体处于静止状态，得出物体受平衡力的作用，从而得出测力计的示数，同时涉及到了定滑轮的特点。
14．（2019•泸州）一遥控小电动车在平直的路面上做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图所示。已知在4s～8s内小车受到的牵引力恒为10N，则在4s～8s内小车受到的合力为 N，运动的路程为 m；在0～4s内小车受到的摩擦力 10N（选填“大于”“等于”或“小于”）。
【考点】1.力与运动的关系；2.摩擦力的大小．
【答案】0；16；等于。
【解析】（1）由图象可知，在4s～8s内小车做匀速直线运动，处于平衡状态，因此受到的合力为0N；其速度为4m/s，其运动的路程为：s＝vt＝4m/s×4s＝16m；
（2）由于在4s～8s内做匀速直线运动，其牵引力与摩擦力相等，故摩擦力为10N；在0～4s内小车做加速运动，但其压力和接触面均不变，所以摩擦力也不变，为10N。
【点拔】本题主要考查了通过读取速度﹣时间图象，来判断物体的运动状态，利用速度公式进行计算，以及根据二力平衡和影响摩擦力的条件，判断摩擦力的大小等，有一定综合性。
15．（2017•乐山）踢出的足球在水平草地上继续滚动一段距离才停止下来，请作出向右滚动的足球所受各力的示意图。
【考点】力的示意图与图示．
【解析】足球离开脚后，足球不再受脚的作用力；足球在草地上滚动的速度越来越慢，是由于在水平方向受到摩擦力f的作用，摩擦力的方向和足球运动方向相反；
在竖直方向上，足球受到重力G和支持力N，二力是一对平衡力，大小相等；
三力的作用点都画在足球的重心上，如图所示：
【点拔】本题考查了力的示意图的画法。物体受几个力时，作用点都在重心，重力的方向总是竖直向下的。
16．（2019•广州）如图所示，轻质弹簧一端固定在墙上，物体M沿粗糙地面水平向左运动，压缩弹簧运动到A点时，速度为vA，在方框内以点代M，画出M经过A点时的受力示意图（图2中已标示了弹簧対M的弹力F）
【考点】力的示意图与图示．
【解析】对物体M进行受力分析，水平方向上，除了弹簧对M的弹力外，由于M在粗糙的水平地面水平向左运动，所以，地面对M有水平向右的滑动摩擦力f；
竖直方向上，M受到的重力和支持力是一对平衡力，然后沿力的方向各画一条有向线段，并标上力的符号，注意表示平衡力的线段要一样长，如图所示：
【点拔】本题考查力的示意图的画法，关键要结合物体所处的运动状态正确受力分析，分析的顺序为：重力、弹力、摩擦力以及其他外力等，有一定的难度。
17．（2019•恩施州）如图，小明用双手握住笔杆（笔杆粗糙），其中右手向右滑动，另一只手不动，试作出笔杆对两手的摩擦力示意图。
【考点】摩擦力的示意图．
【解析】用双手握住笔杆（笔杆粗糙），其中右手向右滑动，其受到的摩擦力与手的运动方向相反，故该摩擦力向左；左手不动，相对于笔杆有向左运动的趋势，故受到的摩擦力向右，如图所示：
【点拔】此题考查摩擦力示意图的画法，关键是确定摩擦力的方向。
18．（2019•上海模拟）黄蜻蜓翅长而窄，飞行能力很强，既可突然回转，又可直入云霄。
（1）重0.1N的黄蜻蜓悬停在空中时，空气对它的作用力大小为 N，方向 。
（2）雌蜻蜓在水面上飞行时，分多次将卵“点”在水中，这就是我们常说的“蜻蜓点水”。蜻蜓点水时，引起水面 ，就会形成以点水处为中心的圆形波纹（水波），并沿水面向四周匀速传播。蜻蜓飞行时，翅膀扇动的频率范围是30Hz～40Hz，我们 （填“能”或“不能”）听到它发出的声音。
（3）某同学观察蜻蜓在贴近平静的水面直线飞行时，获得了一张蜻蜓点水的俯视图片如图所示，图片反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间水面波纹的分布情况（每次点水只形成一个波纹），三个波纹刚好在O点内切。蜻蜓每次点水所用的时间忽略不计，请据图片解析下列问题：
①从图片上看，蜻蜓的运动方向是沿x轴 。（填“向右”或“向左”）
②蜻蜓飞行的速度 水波的传播速度。（填“大于”、“等于”或“小于”）
③若该同学观测到蜻蜓从第一次点水到第三次点水历时2s，求蜻蜓的飞行速度。
【考点】1.速度的计算；2.二力平衡条件的应用
【解析】（1）因为蜻蜓处于静止状态，所以蜻蜓受到的重力和空气对它的作用力是一对平衡力，故大小为0.1N，方向竖直向上；
（2）蜻蜓点水时，由于水面形成圆形波纹，所以蜻蜓点水时引起了水的振动；
由于人的听觉频率范围是20Hz～20000Hz，而蜻蜓飞行时，翅膀扇动的频率范围是30Hz～40Hz，在人的听觉频率范围之内，所以能听到它发出的声音；
（3）①因为蜻蜓连续三次点水后，形成三个波纹刚好在O点内切，所以蜻蜓向左飞行；
②因为蜻蜓点水后的三个波纹刚好在O点内切，蜻蜓第二次点水的位置刚好是第一次水波运动到的位置，所以水波的速度和蜻蜓飞行的速度相同；
③蜻蜓第一次点水的位置x1＝10m，第三次点水的位置x3＝1m，所以蜻蜓从第一次点水到第三次点水通过的路程为s＝x1﹣x3＝9m；因此蜻蜓的飞行速度。
【点拔】本题综合考查二力平衡的条件、速度的计算公式的应用以及人耳感知声音的过程和听到声音的条件；本题的关键是会通过题中信息结合相关知识进行分析。
19．（2019•荆州）某同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码（弹簧原长为l0），探究弹力与弹簧伸长量的关系，如图1所示。如表是他实验记录的数据，实验时弹力始终未超过弹性限度，弹簧很轻，自身质量不计。（g＝10N/kg）
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
…
弹簧长度L/m
0.06
0.072
0.084
0.096
0.108
…
（1）根据表格中数据可以得出，弹力F与弹簧伸长量x的关系式是 ；
（2）该同学将上述两根同样的弹簧按图2串联起来，下面挂重为G的钩码时，甲、乙的伸长量x甲 x乙（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（3）该同学又将这两根弹簧按如图3并联起来，下面挂重为G的钩码时，乙弹簧长度的表达式L乙＝ 。
【考点】探究弹簧测力计原理的实验．
【答案】（1）F＝25x；（2）等于；（3）L0+。
【解析】（1）m＝30g＝0.03kg，根据G＝mg＝0.03kg×10N/kg＝0.3N，根据F＝G＝0.3N知，k＝＝＝25N/m，故F＝25x；（2）不计弹簧的重力，串联时甲乙弹簧所受拉力都等于物体的重力，弹簧伸长相同，故甲、乙的伸长量x甲等于x乙；（3）并联时甲乙拉力和等于物体的重力，故每一根弹簧的拉力为物体重力的，甲乙伸长量为原来的一半，故将这两根弹簧并联起来，下面挂重为G的钩码时，由（1）关系知乙弹簧长度L乙＝×+L0＝+L0
【点拔】本题比较简单考查了胡可定律的应用，做题时需要结合数学知识求解，是一道考查数学与物理结合的好题目。
20．（2019•株洲）用一把刻度尺和一支弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系。
如图甲所示，A、B分别为处于原长的一根弹性细绳的左右两端，R1和R2是固定在细绳上的两个标识。现将A端固定，用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线向右拉，R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙、丁所示。已知细绳始终处于弹性限度内。
（1）据甲图可知弹性细绳原长为 cm；乙图中测力计读数为 N。
（2）分析实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是 （填“均匀”或“不均匀”）伸长的；伸长量与所受拉力 （填“成正比”或“不成正比”）。
（3）当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时，R1位于刻度尺上 cm位置。现手持细绳两端，A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R2不动，则A、B两端的速度之比为 。
【考点】探究弹簧测力计原理的实验．
【答案】（1）3.00；1.6；（2）均匀；成正比；（3）3.50；2：1。
【解析】（1）由图可知，刻度尺的分度值为1mm，由甲图可知，弹性细绳原长为3.00cm；
由图可知，弹簧测力计的分度值0.2N，由乙图可知，测力计的读数为1.6N；
（2）图乙中，弹性细绳长度为6.00cm，伸长了3.00cm，测力计的示数为1.6N，
图丙中，弹性细绳长度为9.00cm，伸长了6.00cm，测力计的示数为3.2N，
图丁中，弹性细绳长度为12.00cm，伸长了9.00cm，测力计的示数为4.8N，
由以上实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是均匀伸长的，且伸长量与所受拉力成正比；
（3）由图甲可知，R2位于3.00cm时，R1位于1.00cm；由图乙可知，R2位于4.00cm时，R1位于2.00cm；由图丙可知，R2位于6.00cm时，R1位于3.00cm；由图丁可知，R2位于8.00cm时，R1位于4.00cm；
综上可知，R1的长度是R2长度的一半，则当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时，R1位于刻度尺上3.50cm位置由图甲可知，R2左侧弹性细绳长度为2.00cm，右侧弹性细绳的长度为1.00cm；由图乙可知，R2左侧弹性细绳长度为4.00cm，右侧弹性细绳的长度为2.00cm；由图丙可知，R2左侧弹性细绳长度为6.00cm，右侧弹性细绳的长度为3.00cm；由图丁可知，R2左侧弹性细绳长度为8.00cm，右侧弹性细绳的长度为4.00cm；
综上可知，R2左侧弹性细绳长度是右侧弹性细绳长度的2倍，则A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R2不动，由v＝可知，A、B两端的速度之比为2：1。
【点拔】本题考查了探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系，从图中获取有用的信息并会应用是关键。
21．（2019•苏州模拟）如图一所示是某物理小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小。
（2）观察图甲、乙发现弹簧测力计的示数F1＜F2，由此可知，在接触面粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大。
（3）观察图甲、丙发现弹簧测力计的示数F1＜F3，说明：压力一定时，接触面粗糙程度 ，滑动摩擦力越大。
（4）在实验后交流的过程中，小华发现有同学设计的实验装置如图二所示。实验时，在托盘中放入适量的砝码，使木块做匀速直线运动，请回答下列问题：
①为了测量木块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是 （填选项前的编号）。
A．木板的质量m1
B．木块的质量m2
C．砝码的质量m3
D．托盘和砝码的总质量m4
②木块的滑动摩擦力表达式为f＝ （用已知和测量的物理量符号表示）。
③小华猜想：摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，于是她在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向截去一部分后，用剩下部分继续进行实验，测得木块所受的滑动摩擦力变小。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题是 。正确的做法是：小华将木块沿竖直方向截去一部分后， ，进行实验。
【考点】探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验．
【答案】（1）匀速直线；（2）压力；（3）越大；（4）①D；②m4g；③没有控制变量（压力）；将两木块摞在一起。
【解析】（1）弹簧测力计拉动木块时，弹簧测力计显示拉力大小，要使滑动摩擦力等于拉力，必须让木块保持匀速直线运动。
（2）甲、乙两图接触面粗糙程度相同，压力越大，弹簧测力计示数越大，滑动摩擦力越大，所以甲乙两图探究滑动摩擦力大小跟压力大小的关系。
（3）甲丙两图压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，所以甲丙两图探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系。
（4）①为了测量木块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是托盘和砝码的总质量m4；
②木块的滑动摩擦力表达式为f＝m4g；
③小华猜想：摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，于是她在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向截去一部分后，用剩下部分继续进行实验，测得木块所受的滑动摩擦力变小。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题没有控制压力不变，正确的做法是：小华将木块沿竖直方向截去一部分后，将两木块摞在一起，进行实验。
【点拔】掌握滑动摩擦力大小的影响因素，利用控制变量法探究滑动摩擦力大小的影响因素。
22．（2018•梧州）在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。
（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做 ，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小 （选填“大于”、“等于”或“小于”）拉力的大小。
（2）比较1、2两次实验，得出结论： 。
（3）比较 两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
（4）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为 N。
（5）小芳同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丁所示：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，此时木块受到的摩擦力方向 ，大小为 N．这样改进的好处是 。
（6）小芳在作图丁实验时，拉动木板没有及时停下来，当木块有七分之一滑出木板表面的时候，摩擦力大小为 N。
【考点】探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验．
【答案】（1）匀速直线；等于；（2）在接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；
（3）2、3；（4）3；（5）水平向右；2.8；不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作；（6）2.8。
【解析】（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小，实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据二力平衡知识，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；
（2）由1、2两次接触面粗糙程度相同，压力不同，是探究滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系，故可以得出：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；
（3）要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，需要控制压力相同，改变接触面的粗糙程度，图2、3两次符合要求。
（4）有图丙知：2～6s物体做匀速运动，此时物体处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图乙知此过程的拉力为3N，所以滑动摩擦力为3N；
6～8s物体做减速运动，但由于压力的接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍为3N，故第7s时，摩擦力为3N；
（5）木块处于静止状态，受到平衡力的作用，拉力和摩擦力大小相等，方向相反，
因测力计对木块的拉力方向水平向左，故木块受到的摩擦力方向为水平向右；
弹簧测力计分度值为0.1N，此时示数为2.8N，即拉力为2.8N，故滑动摩擦力为2.8N；
改进后，木块与弹簧测力计固定不动，拉动木板运动，该实验设计的优点是：一方面，不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作，另一方面，由于测力计静止便于读数；
（6）小芳在作图丁实验时，拉动木板没有及时停下来，当木块有七分之一滑出木板表面的时候，由于压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍为摩擦力大小为2.8N。
【点拔】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用和影响滑动摩擦力大小的两个因素，体现了对过程和方法的考查。
23．（2019•赤峰）阅读短文，回答问题
胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力就随着消失。对于拉伸（或压缩）形变来说，伸长（或缩短）的长度越大，产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上，物体越重，把弹簧拉得越长，弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说，弯曲得越厉害，产生的弹力就越大。例如，把弓拉得越满，箭就射得越远；把物体放在支持物上，物体越重，支持物弯曲得越厉害，支持力就越大。
在金属丝的下面挂一个横杆，用力扭这个横杆，金属丝就发生形变，这种形变叫扭转形变。放开手，发生扭转形变的金属丝产生的弹力会把横杆扭回来。金属丝扭转角度越大，弹力就越大。
定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂，我们经常遇到的是弹簧的拉伸（或压缩）形变。实验表明：弹簧弹力的大小F和弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。写成公式就是F＝kx，其中k是比例常数，叫做弹簧的劲度系数，在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸（或压缩）形变，也有上述比例关系。这个规律是英国科学家胡克发现的，叫做胡克定律。
胡克定律有它的适用范围。物体形变过大，超出一定的限度，上述比例关系不再用，这时即使撒去外力，物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。
（1）弹簧测力计的工作原理遵从 定律。当用弹簧测力计测物体重力时弹簧的形变主要 是（选填“拉伸形变”、“弯曲形变”或“扭转形变”）。
（2）使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程，是为了避免超过弹簧的 。
（3）弹簧的 在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力，它与受力大小 （选填“有关”或“无关”），它的单位是 （选填“N/m”、“N/m2“或“N•m”）。
【考点】探究弹簧测力计原理的实验．
【答案】（1）胡克定律；拉伸形变；（2）弹性限度；（3）劲度系数；无关；N/m。
【解析】（1）弹簧测力计的原理是在弹性限度内弹簧的伸长与拉力成正比，遵从胡克定律；当用弹簧测力计测物体重力时，物体越重，把弹簧拉得越长，弹簧的拉力也越大，所以弹簧的形变主要拉伸形变；
（2）为了避免超过弹簧的弹性限度，不能恢复原状，使用弹簧测力计时不能超过它的量程；
（3）弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力，劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系，与受力大小无关，
根据F＝kx得，k＝，因为F的单位为N，x的单位是m，所以k的单位是N/m。
【点拔】本题考查了学生根据题中信息分析解析能力，是一道初高中的衔接题。
【考点1】：弹力及测力计
【例1】（2019•台湾）甲、乙、丙三条完全相同的弹簧悬挂在一根水平横桿上，甲弹簧无悬挂物品，乙弹簧悬挂质量为W1千克重的砝码，丙弹簧悬挂质量为W1千克及W2千克的砝码，静止平衡时，三者的长度关系如图所示。若三条弹簧质量均很小忽略不计，且乙、丙两弹簧在取下砝码后，均可恢复原长，由上述资讯判断W1：W2应为下列何者（ ）
A．1：2 B．2：1 C．2：3 D．3：2
【考点】弹簧测力计及其原理．
【答案】B
【解析】因为在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比，
所以＝＝，解得：＝，故B正确。故选：B。
【点拔】本题考查了弹簧测力计的原理，掌握弹簧的伸长与受到的拉力成正比是解题的关键。
【变式1-1】（2019•杭州）如图所示，第一次甲单独用50N的力推墙，第二次甲推墙的力不变，乙用30N的力向左推甲，前后两次，人均未运动，则下列说法错误的是（ ）
A．在两幅图中，墙壁都受到50N的推力
B．乙受到地面30N的摩擦力，方向向左
C．第二次推时，甲受到地面20N的摩擦力，方向向左
D．第二次推时，墙壁受到80N的推力
【考点】1.力的作用是相互的；2.弹力；3.摩擦力的大小
【答案】D
【解析】在两次推墙的过程中，甲、乙二人均未运动，所以两次甲、乙二人均受到平衡力作用，甲、乙受力分析如下：
第一次甲对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用的力，大小相等，甲受力的示意图，如下图：
第二次甲对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用的力，大小相等，甲受力的示意图，如下图：
第二次乙对甲的推力与甲对乙的推力是一对相互作用的力，大小相等，乙受力的示意图，如下图：
AD、第一次和第二次墙受到的推力都为50N不变，故A正确，D错误；B、乙在地面上处于静止状态，受到平衡力作用，结合图3可知，乙受到地面的摩擦力为30N，方向向左，故B正确；C、第二次推时，甲仍然静止，受到平衡力作用，结合图2可知，甲受到地面的摩擦力为f＝50N﹣30N＝20N，方向向左，故C正确。故选：D。
【点拔】本题的解题关键是对人进行受力分析以及平衡力和相互作用力的应用；①平衡力的成立条件：同物、同线、等值、反向；②相互作用力的成立条件：异物、同线、等值、反向
【变式1-2】（2019•乌鲁木齐模拟）某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋测力计，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量△x，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
（1）当在两根橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时，橡皮筋A的伸长量为 cm，橡皮筋B的伸长量为 cm。
（2）分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用橡皮筋 制成的测力计量程大，用橡皮筋 制成的测力计测量的精确程度高（均选填“A”或“B”）。
（3）将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤，能够测量力的最大值为 N。
【考点】探究弹簧测力计原理的实验．
【答案】（1）①16；②8；（2）①B；②A；（3）22.5。
【解析】（1）由图乙可知，A橡皮筋在受到的接力不大于10N的情况下，B橡皮筋在受到的拉力不大于15N的情况下，橡皮筋伸长量△x与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线，说明橡皮筋的伸长△x与受到接力F成正比例函数的关系，FA＝kA△xA，FB＝kB△xB，由图知，当FA＝5N，△XA＝10cm，；FB＝10N，△XB＝10cm，将上面的数据分别代入FA＝kA△xA、FB＝kB△xB，得：kA＝0.5N/cm、kB＝1N/cm，因此FA＝0.5△xA，FB＝△xB，所以，当在两根橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时，橡皮筋A的伸长量为△xA＝cm＝16cm，橡皮筋B的伸长量为△xB＝cm＝8cm；
（2）测力计是根据在测量范围内，橡皮筋的伸长与受到的接力成正比的原理制成的，由图乙知，A的量程为0﹣10N，B的量程为0﹣15N，则用橡皮筋 B制成的测力计量程大；
由图乙可知，在测量范围内，如F＝5N时，用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm，而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm，所以，用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度高；
（3）因A最大受到10N的拉力，在弹性范围内最多伸长20cm，B在弹性范围内，受到的最大拉力为15N，最多伸长15cm，将本实验中两根相同的橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时，故A只能伸长15cm，根据在测量范围内受到拉力与伸长成正比，
故A最多受到的拉力 FA大＝×10N＝7.5N，根据合力的知识，故将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤能够测量力的最大值应为7.5N+15N＝22.5N。
【点拔】本题考查弹簧测力计的原理、测力范围、测量准确程度、合力的知识，体现了数学知识在物理中的应用。
【考点2】：重力及应用
【例2】（2019•湘潭）如图所示，纸做的“不倒翁”小鸟翅膀上装有两个回形针，将鸟嘴放在指尖上转动而不会掉下来。下列说法正确的是（ ）
A．装回形针降低了小鸟的重心
B．装回形针升高了小鸟的重心
C．小鸟的重心一定在其几何中心上
D．小鸟不掉下来是因为鸟嘴上有胶水
【考点】重心
【答案】A
【解析】装上回形针小鸟的重心降低，稳定性增强；小鸟的形状不规则，重心不在几何重心上，鸟嘴上并没有胶水，故A正确，BCD错误。故选：A。
【点拔】本题考查重心的位置。
【变式2-1】（2018•上海）小华根据“磁体对周围小磁针的力的作用，不需要接触，说明磁体周围存在磁场”的知识，类比得出：地球周围存在“重力”场。
①请写出小华得出地球周围存在“重力”场的依据。
②如果用同一物体受到重力的大小和方向来表示“重力”场的强弱和方向
（a）登月宇航员在月球上受到的重力大约是地球上的六分之一，说明地球附近的“重力”场比月球附近的“重力”场 （选填“强”或“弱”）
（b）类比用磁感线描述磁场，用一系列假想线来描述地球附近的“重力”场，在图中最为合理的是 （选填“A”、“B”或“C”）
【考点】重力
【答案】（1）地球对周围的物体有吸引力的作用，不需要接触；（2）（a）强；（b）A。
【解析】（1）磁体对周围小磁针的力的作用，不需要接触，说明磁体周围存在磁场；
同理可知，地球对周围的物体有吸引力的作用，也不需要接触，据此可以猜想在地球周围也可能存在“重力场”；
（2）（a）由题知，如果用同一物体受到重力的大小来表示“重力”场的强弱，即重力越大，重力场越强；因同一物体在月球上受到的重力大约是地球的六分之一，说明同一物体在地球上的重力较大，即地球附近的“重力”场比月球附近的“重力”场强；
（b）在磁场中，小磁针受力方向为磁感线的切线方向；而重力的方向竖直向下，基本上指向地心的方向，类比可知，图A最有可能是“重力场”的分布。
【点拔】本题为猜想题，根据所学知识，得出正确结论，考查学以致用的能力。
【变式2-2】（2019•河北）形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的 上。图所示为质量分布均匀但形状不规则带有小孔的薄木板，请用细棉线、刻度尺、笔和铁架台来确定它的重心。
（1）操作方法： 。
（2）判断方法： 即为薄木板的重心。
（3）实验中没有利用到的物理知识： （填写序号）
①二力平衡的条件
②重力的方向是竖直向下的
③重力的大小跟物体质量成正比
【考点】重心
【答案】几何中心；
（1）①用细棉线系住小孔将不规则的薄木板悬挂起来，当木板静止时，用笔和刻度尺在木板上画出重力的作用线AB；②利用同样的方法再画出另一重力作用线CD；
（2）AB、CD的交点；（3）③。
【解析】形状规则且质量分布均匀的物体，其重心才在物体的几何中心上。
（1）①用细棉线系住小孔将不规则的薄木板悬挂起来，当木板静止时，用笔和刻度尺在木板上画出重力的作用线AB；②利用同样的方法再画出另一重力作用线CD；
（2）AB、CD的交点就是薄木板的重心。
（3）木板静止时，根据二力平衡知识可知，受到的拉力和重力是一对平衡力，作用在同一直线上，由于重力的方向是竖直向下的，这样可保证重心一定在所画的线上，而两条线的交点就是重心的位置。综上所述，本实验没有用到的物理知识的③。
【点拔】本题是利用悬挂法来寻找不规则物体的重心，考查重心、找重心的操作方法及所用到二力平衡等的知识，有一定难度。
【考点3】力和运动的关系
【例3】（2019•贵阳）如图所示在平直路面上向右匀速行驶的小车中，有一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁，另一端连接至小车底板的木块上，弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列判断正确的是（ ）
A．若木块突然压缩弹簧，则小车一定在做加速运动
B．若木块受到向右的摩擦力，则小车一定在做加速运动
C．若木块受到三个力的作用，则小车一定在做减速运动
D．若弹簧未发生形变，则小车一定在做匀速运动
【考点】惯性现象．
【答案】B
【解析】由题意知，原来小车向右做匀速直线运动，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。A、若木块突然压缩弹簧，说明小车在突然减速，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，故A错误；B、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，从而造成木块向后运动或有向后运动的趋势，故B正确；C、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，故C错误；D、若小车运动状态虽然改变（即做变速运动），但木块与小车之间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，小车却并不是做匀速运动，故D错误。故选：B。
【点拔】本题考查了物体在平衡状态和非平衡状态时的受力情况、运动情况，属于易错题。
【变式3-1】（2018•常州）如图所示，密闭汽车在水平路面上向右匀速直线行驶，汽车内连杆对电视机的施力示意图应为（ ）
A． B． C． D．
【考点】1.力与运动的关系；2.力的示意图与图示．
【答案】A
【解析】汽车在水平路面上向右匀速直线行驶，电视机也向右匀速直线运动，电视机只受到重力和连杆的拉力，且这两个力是一对平衡力，所以拉力与重力方向相反，即拉力是竖直向上的，故A正确，BCD错误。故选：A。
【点拔】解析本题的关键是知道平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，在平衡状态下物体受到的力一定是平衡力。
【变式3-2】（2019•长沙模拟）在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确位于轴心上。如图所示，一个质量为M＝80kg、半径为R＝0.6m的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心（图中两虚线的交点）自由转动。用力推动一下大飞轮，飞轮转动若干周后停止。多次试验，发现飞轮边缘上的标记F总是停在图示位置。
（1）根据以上情况，可以初步确定飞轮重心P可能在图中 。
A．轴心正下方的某一位置
B．轴心左侧的某一位置
C．轴心右侧的某一位置
（2）工人在飞轮边缘上的某点E处，焊接上质量为m＝0.4kg的金属后，再用力推动飞轮，当观察到 的现象时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了。
（3）请在图中标出E的位置。
（4）试求调整前飞轮的重心P到轴心的距离l。（提示：利用杠杆平衡条件）
【考点】重心
【答案】（1）A；（2）每次推动飞轮后，飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置；
（3）位置如图；（4）重心到轴心的距离为3mm。
【解析】（1）重心在最低点时，飞轮才能静止，因每次F都与转轴在同一水平面上，则说明重心应在轴心的正下方，故选A；
（2）如果重心在轴心处，则停止时，飞轮可以停在任意位置，即F可能出现在任意位置，故答案为：每次推动飞轮后，飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置；
（3）焊接金属块的目的是为了让重心上移，则应焊在重心与轴心的连线上，并且在重心的另一侧，故E点位置如图所示；
（4）考虑到调整后，飞轮可以停在任意位置，那么当飞轮的重心P和焊接点E转动到同一水平线上时（如图所示），根据杠杆平衡条件：Mgl＝mgR，
解得：l＝＝＝3×10﹣3m＝3mm；
【点拔】本题难度较大，需要我们对重心及转动的性质有足够的了解才能顺利求解。
【考点4】二力平衡及应用
【例4】（2017•扬州）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．
【考点】二力平衡条件
【答案】A
【解析】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。故选：A。
【点拔】能正确分析该同学受到的力是解题的关键。
【变式4-1】（2019•黄冈）中央电视台《是真的吗》某期节目中，有这样一个实验：将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒，绳子上端系一个金属球，下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒，使金属球转动（如图）。随着转速加大，网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是（ ）
A．网袋静止时，它受到的总重力与它对绳子的拉力是一对平衡力
B．金属球转动过程中，它受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡力
C．金属球转动过程中，运动状态不变
D．实验表明，改变物体的运动状态需要力
【考点】1.物体运动状态变化的判断；2.平衡力的辨别；3.力与运动的关系．
【答案】D
【解析】A、网袋静止时，它受到的总重力与它对绳子的拉力是作用在不同物体上的两个力，且方向相同，不是一对平衡力。故A错误；BC、金属球转动过程中，它受到的重力与绳子对它的拉力大小不相等，且不在同一条直线上，不是一对平衡力，所以金属球的运动状态改变（或者说其运动方向不断变化）。故BC错误；D、金属球转动过程中，网袋受到向上的拉力，网袋由静止开始向上运动，说明改变物体的运动状态需要力。故D正确。故选：D。
【点拔】此题考查平衡力的辨别、物体运动状态的判断。以及力与运动的关系，属于中考常见题型。
【变式4-2】（2019•雅安）针对“滑动摩擦力大小是与压力有关，还是与重力有关？”这一问题，某物理兴趣小组的同学利用如图所示装置进行了探究，实验步骤和数据记录如表：
实验步骤
台式测力计示数F/N
金属盒重力G/N
弹簧测力计示数f/N
①
把金属盒放在质量不计的白纸上，在拉动白纸的过程中读出测力计的示数
4.8
4.8
1.9
②
将质量不计的氢气球系在金属盒上，重复步骤①的实验
3.2
4.8
1.2
③
氢气球仍系在金属盒上，往金属盒加入适量的沙子，使台式测力计的示数为4.8N，再重复步骤步骤①的实验
4.8
6.4
1.9
（1）此实验是根据二力平衡原理 （选填“间接地”或“直接地”）测出摩擦力大小；
（2）实验步骤②使用氢气球是为了改变 （选填“金属盒对纸的压力”或“金属盒的重力”）；
（3）根据实验步骤②、③的数据 （选填“能”或“不能”）说明摩擦力大小与压力有关；
（4）要分析摩擦力大小与重力大小是否有关，应选择 两组数据进行分析；
（5）与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验有许多优点，以下说法中不是其优点的是 （选填字母序号）。
A．不需要匀速拉动白纸
B．测力计位置和示数较稳定
C．拉动白纸时所用拉力较小，能省力
【考点】1.二力平衡；2.探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验．菁优网版权所有
【答案】（1）间接地；（2）金属盒对纸的压力；（3）不能；（4）①③；（5）C。
【解析】（1）在实验中拉动白纸运动时，金属盒相对地面处于静止状态，根据二力平衡条件，金属盒受到的摩擦力与测力计的拉力是一对平衡力，所测力计示数与摩擦力的大小相等，此实验是根据二力平衡原理间接地测出摩擦力大小；
（2）实验步骤②使用氢气球，由于氢气球向上拉金属盒，所以金属盒对白纸的压力变小，但其本身的重力不变；
（3）实验步骤②、③的数据，物体的重力和压力都不相同，没有控制重力不变，根据实验步骤②、③的数据不能说明摩擦力大小与压力有关；
（4）要分析摩擦力大小与重力大小是否有关，要控制压力大小相同，故应选择①③两组数据进行分析；
（5）A、金属盒相对地面处于静止状态，受到的测力计拉力与滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，故不需要匀速拉动白纸，A正确；B、测力计位置和示数较稳定，B正确；
C、拉动白纸时要克服白纸对其施加的摩擦力的作用，不存在省力的问题，C错误。
【点拔】本题研究滑动摩擦力大小是与压力有关，还是与重力有关，考查实验原理、控制变量法的运用、数据分析等知识。
【考点5】摩擦力及应用
【例5】（2019•鞍山）如图所示，水平桌面上有甲、乙、丙三个物块叠放在一起，现用5N的力F沿水平方向拉物块乙，甲、乙、丙都保持静止。下列说法中错误的是（ ）
A．乙对丙的摩擦力为5N B．甲对乙的摩擦力为5N
C．桌面对甲的摩擦力为5N D．桌面受到的摩擦力为5N
【考点】摩擦力的大小
【答案】A
【解析】A、由题知，甲、乙、丙都保持静止；以丙为研究对象，丙没有相对运动的趋势，所以乙对丙没有摩擦力，故A错误；B、以乙为研究对象，在水平方向上乙受到向右的拉力，则甲对乙一定有向左的摩擦力，乙才能静止，则甲对乙摩擦力f＝F＝5N，故B正确；CD、将甲、乙、丙三个物体看成一个整体，处于静止状态，受到平衡力的作用；由题意知，向右的拉力F与桌面对甲水平向左的摩擦力f相互平衡，所以桌面对甲的摩擦力f′＝F＝5N，又因为物体间力的作用是相互的，所以桌面受到的摩擦力也为5N，故CD正确。故选：A。
【点拔】本题考查静摩擦力的判断方法，要注意灵活选择研究对象后进行受力分析。
【变式5-1】（2019•内江）如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动，则下列结论中正确的是（ ）
A．甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为F
B．甲、乙两图中物体A均受到地面对它的摩擦力大小均为F
C．甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0，物体B受到的摩擦力为F
D．乙图中物体A受到地面对它的摩擦力为F，物体B受到的摩擦力为0
【考点】摩擦力的大小．
【答案】B
【解析】AC、甲图，AB同时向前做匀速直线运动，所以AB之间没有相对运动的趋势，B不受摩擦力的作用，故AC错误；B、以AB整体为研究对象，在水平方向受地面的摩擦和拉力F，这两个力相互平衡，则f＝F，两种情况下A受到的摩擦力相等，故B正确；
D、由B分析知，乙图A受到的摩擦力为F；以B为研究对象，B做匀速运动，所以受平衡力，因此B水平方向除受拉力F作用，还受水平向左的摩擦力作用，故D错误。
故选：B。
【点拔】此题考查了摩擦力大小的判定，将甲乙两图相互对比，关键是能够对整体和部分进行受力分析，根据平衡力的知识进行判断，对学生来说应属于难题。
【变式5-2】（2019•达州）小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验：
a．如图1中甲图所示，将木块A平放在长木板B上，缓缓地匀速拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。
b．如图1中乙图所示，将毛巾固定在长木板B上，木块A平放在毛巾上，缓缓地匀速拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。
c．如图1中丙图所示，将木块A平放在长木板B上，并在木块A上放一钩码，缓缓地匀速拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。
（1）该实验主要采用的探究方法是 。
（2）由图1中 两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）由图1中甲乙两图可知：当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越 （选填“大”或“小”）。
（4）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置，该装置的优点是 长木板做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要”）。实验中小丽发现：当F为3N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，则长木板B受到地面的摩擦力大小为 N。
（5）实验拓展：如图2所示，放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用，F﹣t和v﹣t图象分别如图3图4所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小
为 N。
【考点】探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验．
【答案】（1）控制变量法；（2）甲丙；（3）大；（4）不需要；1.8；（5）4。
【解析】（1）该实验主要采用的探究方法是控制变量法。
（2）因沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，拉力大小等于摩擦力的大小；由图1中甲丙两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）由图1中甲乙两图可知：当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大；
（4）如图1中丁图所示的实验装置，A相对于地面静止，受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力，故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动；实验中小丽发现：当F为3N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，根据三力平衡，
fAB+f＝3N，长木板B受到地面的摩擦力大小为：f＝3N﹣1.2N＝1.8N；
（5）实验拓展：如图2所示，放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用，F﹣t和v﹣t图象分别如图3图4所示，由图4知，6﹣9秒物体做匀速直线运动，受到的拉力与摩擦力为一对平衡力，大小相等，因压力大小和接触面粗糙程度不变，则受到摩擦力大小不变，故物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为4N。
【点拔】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查。
1．（2019•湘潭）《流浪地球》电影中描述到了木星。木星质量比地球大得多，木星对地球的引力大小为F1，地球对木星的引力大小为F2，则F1与F2的大小关系为（ ）
A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F1＝F2 D．无法确定
【考点】力作用的相互性．
【答案】C
【解析】木星对地球的引力和地球对木星的引力是相互作用力，大小相等，所以F1＝F2，故C正确。故选：C。
【点拔】本题考查了相互作用力的特点，是一道基础性题目。
2．（2019•潍坊）2019年4月28日，第55届世界乒乓球锦标赛单项赛在匈牙利结束，中国乒乓球队时隔八年再度包揽单项赛全部五枚金牌。如图是运动员在比赛中的场景，下列说法正确的是（ ）
A．乒乓球速度越大，惯性越大
B．击球时，球和拍都会发生弹性形变
C．球在空中运动时，运动状态不变
D．球被水平击出后，若所受外力全部消失，球将立即竖直下落
【考点】1.物体运动状态变化的判断2.惯性；3.力与运动的关系．
【答案】B
【解析】A、惯性的大小只与物体的质量有关，与其他因素无关，汽车的质量没有改变，所以惯性不变，A错误；B、力可以改变物体的形状，球拍击球时，它们之间的作用力会使乒乓球和球拍的形状发生形变；即乒乓球和球拍都会发生弹性形变；故B正确；C、球在空中运动时，其方向不断发生变化，则运动状态发生改变，故C错误；D、球被水平击出后，若所受外力全部消失，根据牛顿第一定律可知，球将沿水平方向作匀速直线运动。故D错误。故选：B。
【点拔】深入理解力的概念，物体受力情况与运动状态间的关系；是解析此题的关键。
3．（2019•临沂）第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目，下列分析正确的是（ ）
A．被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡
B．短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变
C．滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
D．冰球运动员向后蹬冰面就会前进说明物体间力的作用是相互的
【考点】1.力作用的相互性；2.物体运动状态变化的判断
【答案】D
【解析】解：A、被推出的冰壶在水平冰面上滑行时做减速运动，处于非平衡状态，所以受力不平衡。故A错误；B、短道速滑运动员匀速过弯道时运动方向发生改变，所以运动状态改变，故B错误；C、滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为运动员具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用；故C错误；
D、物体间力的作用是相互的，冰球运动员向后蹬冰面，冰面同时给运动员一个反作用，所以运动员就会前进，故D正确。故选：D。
【点拔】以冬奥会部分比赛项目的场景为内容，考查了与力学相关的多个知识点，都是较基础的力学知识，应熟练掌握。
4．（2019•安徽）如图，A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止。图中分别给出了A、B的受力示意图。下列说法正确的是（ ）
A．F2与GA、F1两个力的合力是一对作用力与反作用力
B．F1与F3是一对作用力与反作用力
C．GA与F2是一对平衡力
D．F2与F1是一对平衡力
【考点】平衡力和相互作用力的区分．
【答案】B
【解析】由图知，A物块受到向上的支持力F2、向下的重力GA、B对A向下的压力F1；B物块受到向上的支持力F3和向下的重力GB，A、以A为研究对象，A物块在水平桌面上保持静止，受力平衡；GA、F1两个力的合力方向向下，合力的大小GA+F1＝F2，则可知F2与GA、F1两个力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，均作用在A物块上，所以是一对平衡力，不是一对相互作用力，故A错误；B、B对A有向下的压力F1，因力的作用是相互的，则A对B有向上的支持力F3，所以F1与F3是一对作用力与反作用力，故B正确；C、A物块处于静止状态，由图示和力的平衡条件可得：F2＝GA+F1，则GA与F2的大小不等，所以GA与F2不是一对平衡力，故C错误；D、A物块处于静止状态，由力的平衡条件可得：F2＝GA+F1，则F2与F1的大小不等，所以F2与F1不是一对平衡力，故D错误。故选：B。
【点拔】平衡力和相互作用力容易混淆，注意区分：相同点：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点：平衡力是一个受力物体，发生在两个物体之间；相互作用力是两个受力物体，发生在两个物体之间。
5．（2019•自贡）如图所示，A、B两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止，已知F1＝5N，F2＝3N．那么物体B受物体A和水平桌面的摩擦力大小应分别为（ ）
A．5N、3N B．5N、2N C．2N、3N D．3N、5N
【考点】摩擦力的大小．
【答案】B
【解析】A在水平向受拉力F1及摩擦力而处于静止状态，故由二力平衡可得，A受B摩擦力FA＝F1＝5N；对整体进行分析，则整体在水平向上受F1、F2及地面对B的摩擦力而处于静止状态，故三力的合力应为零，则摩擦力FB＝F1﹣F2＝5N﹣3N＝2N；故选：B。
【点拔】本题考查二力平衡及力的合成，注意整体法在物理学解题中具有非常重要的作用，应注意灵活应用。
6．（2019•攀枝花模拟）A、B两物体叠放在水平桌面上，在如图所示的三种情况下：甲图中两物体均处于静止状态；乙图中水平恒力F作用在B物体上，使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动；丙图中水平恒力F作用在B物体上，使A、B一起以6m/s的速度做匀速直线运动。比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况，以下说法正确的是（ ）
A．三种情况下，A在水平方向都不受力
B．三种情况下，A在水平方向都受力且受力相同
C．甲中A在水平方向不受力，乙、丙中A在水平方向都受力但受力不同
D．甲中A在水平方向不受力，乙、丙中A在水平方向都受力但受力相同
【考点】力与运动的关系．
【答案】A
【解析】甲图中，物体A和B都静止在水平桌面上，在水平方向上处于静止状态，受到的合力为零，所以物体A水平方向不受力；乙图中，物体A和B一起做匀速直线运动，物体B受到拉力和摩擦阻力的作用，二力平衡；物体A水平方向上不受拉力作用，因此也不受摩擦力的作用，所以物体A水平方向不受力；丙图中，尽管速度增大，物体A和B仍然一起做匀速直线运动，分析过程与乙图相同，物体A在水平方向仍然不受力。
【点拔】物体做匀速直线运动时，受到力就是平衡力，受力情况和速度的大小没有关系，这一点要特别注意，不要以为速度增大了，受到的力就大了。
7．（2019•宁波模拟）若小球在运动过程中只受到力F的作用，且运动过程中力F始终保持不变，则小球的运动轨迹（用虚线表示）不可能的是（ ）
A． B．
C． D．
【考点】力与运动的关系．
【解析】A、如图，小球如果依靠惯性水平向右运动时，再受到一个竖直向下的力的作用，小球进行如图的曲线运动。不符合题意。B、如图，小球如果依靠惯性向右下方直线运动时，再受到一个竖直向上的力的作用，小球进行如图的曲线运动。不符合题意。C、如图，小球如果依靠惯性竖直向下运动时，再受到一个竖直向下的力的作用，小球进行竖直向下的加速运动。不符合题意。D、如图，当受力的方向与物体运动的方向不在同一条直线上时，运动轨迹应该是曲线，D的运动轨迹却是直线，这种现象是不存在的。故选：D。
【点拔】（1）掌握力的两种作用效果：力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态。（2）能根据物体的运动轨迹判断物体的运动状态变化情况。
8．（2019•无锡）如图所示，在“探究二力平衡的条件”时，选质量为10g的卡片作为研究对象，在线的两端分别挂上等质量的重物，对卡片施加两个拉力，为探究这两个力满足什么条件才能平衡，则所挂重物质量合适的是（ ）
A．5g B．10g
C．200g D．任意质量均可
【考点】二力平衡条件的应用．
【答案】C
【解析】由题知，质量为10g的卡片作为研究对象；当卡片受到的拉力远大于卡片的重力时，卡片的重力可以忽略不计，此时卡片可以看作只在两个拉力的作用下平衡，故应选质量大的重物来拉卡片。故选：C。
【点拔】本题主要考查学生对二力平衡的理解，比较简单，学生利用二力平衡条件分析即可。
9．（2019•大连模拟）如图所示，一个铁块放在一块薄木板上，下列关关于铁块和木板受力情况的叙述正确的是（ ）
①木板受到向下的弹力是因为铁块发生了弹性形变；
②木板受到向下的弹力是因为木板发生了弹性形变；
③铁块受到向上的弹力是因为木板发生了弹性形变；
④铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变．
A．①③B．①④C．②③D．②④
【考点】弹力
【答案】A
【解析】弹力是由于施力物体发生形变后想要恢复原状而对和它接触的物体产生的力；①②木板受到向下的弹力即铁块对木板的压力，是因为铁块发生了弹性形变产生的，故①正确，②错误；③④铁块受到向上的弹力即木板对铁块的支持力，是因为木板发生了弹性形变产生的，故③正确，④错误．
【点拔】本题重点考查弹力产生的原因。
10．（2019•营口）汽车最基本的安全装置是头枕和安全带，如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．有了头枕，能减小因突然减速对司机造成的伤害
B．有了头枕，能减小因撞上前车对司机造成的伤害
C．系上安全带，能减小因后车撞击对司机造成的伤害
D．系上安全带，能减小因紧急刹车对司机造成的伤害
【考点】惯性
【答案】D
【解析】AB、有了头枕，能减小因汽车突然加速或被后车撞上对司机造成的伤害；故AB错
误；CD、系安全带的目的是为了防止在紧急刹车时由于惯性人会向冲可能对人员造成伤害事
故C错误、D正确；
【点拔】本题考查惯性在生活的应用。
11．（2017•乌鲁木齐）如图所示，水平面上分界线MN左侧区域光滑，不计摩擦，右侧区域粗糙，且粗糙程度相同．一小球先从A点以3m/s的初速度运动到B点时的速度为2m/s，然后再使小球从B点以3m/s的初速度运动到A点．若小球从A点运动到B点所用的时间比从B点运动到A点少0.8s，则A点到分界线MN的距离为（ ）
A．3.0m B．3.6m C．4.2m D．4.8m
【考点】力和运动的关系
【答案】D
【解析】小球先从A点以3m/s的初速度开始运动，由于分界线MN左侧区域光滑，不计摩擦，小球从A点到分界线MN以3m/s的速度做匀速直线运动；右侧区域粗糙，其粗糙程度相同，小球从分界线MN到B点做减速运动；接着小球从B点以3m/s的初速度减速运动到分界线MN，速度变为2m/s，然后小球以2m/s的速度匀速运动到A点，故小球前后两次经过右侧区域的时间相同，小球从A点运动到B点所用的时间比从B点运动到A点少0.8s，其实就是小球第一次通过左侧区域的时间比第二次通过左侧区域的时间少0.8s，根据公式t=可知，﹣=0.8s，解得s=4.8m；
【点拔】这道题重点考查物体受力和运动的关系，综合性比较强。
12．（2019•河北模拟）如图所示，水平地面上有一均匀正方体物块，边长为a，某人将其在地面上任意翻滚，但始终未离开地面，则在翻滚过程中物块重心离地面的高度最大升高量为 。
【考点】重心．
【答案】
【解析】边长为a的质量分布均匀的立方体，重心在几何中心上，重心高度为a，
故当正方体翻转到以对角线bD竖直立在水平面上的时，重心高度为a，
重心位置升高的高度最大，等于：△h＝a﹣a＝a。
【点拔】本题关键明确影响重心分布的因数是质量分布情况和形状，要知道质量分布均匀且形状规则的物体，重心在几何中心上。
13．（2019•常德）如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计，物重G＝5N，则弹簧测力计A的示数为 N，弹簧测力计B的示数为 N。
【考点】1.弹簧测力计的使用与读数；2.弹簧测力计在力的相互性方面的应用．菁优网版权所有
【答案】5，5。
【解析】因为物重G＝5N，所以A弹簧测力计受到向右5N的拉力，静止，向左受的拉力也是5N，示数也为5N；同理，B测力计两端受的力都是5N，示数也为5N。
【点拔】此题考查了二力平衡条件的应用，根据物体处于静止状态，得出物体受平衡力的作用，从而得出测力计的示数，同时涉及到了定滑轮的特点。
14．（2019•泸州）一遥控小电动车在平直的路面上做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图所示。已知在4s～8s内小车受到的牵引力恒为10N，则在4s～8s内小车受到的合力为 N，运动的路程为 m；在0～4s内小车受到的摩擦力 10N（选填“大于”“等于”或“小于”）。
【考点】1.力与运动的关系；2.摩擦力的大小．
【答案】0；16；等于。
【解析】（1）由图象可知，在4s～8s内小车做匀速直线运动，处于平衡状态，因此受到的合力为0N；其速度为4m/s，其运动的路程为：s＝vt＝4m/s×4s＝16m；
（2）由于在4s～8s内做匀速直线运动，其牵引力与摩擦力相等，故摩擦力为10N；在0～4s内小车做加速运动，但其压力和接触面均不变，所以摩擦力也不变，为10N。
【点拔】本题主要考查了通过读取速度﹣时间图象，来判断物体的运动状态，利用速度公式进行计算，以及根据二力平衡和影响摩擦力的条件，判断摩擦力的大小等，有一定综合性。
15．（2017•乐山）踢出的足球在水平草地上继续滚动一段距离才停止下来，请作出向右滚动的足球所受各力的示意图。
【考点】力的示意图与图示．
【解析】足球离开脚后，足球不再受脚的作用力；足球在草地上滚动的速度越来越慢，是由于在水平方向受到摩擦力f的作用，摩擦力的方向和足球运动方向相反；
在竖直方向上，足球受到重力G和支持力N，二力是一对平衡力，大小相等；
三力的作用点都画在足球的重心上，如图所示：
【点拔】本题考查了力的示意图的画法。物体受几个力时，作用点都在重心，重力的方向总是竖直向下的。
16．（2019•广州）如图所示，轻质弹簧一端固定在墙上，物体M沿粗糙地面水平向左运动，压缩弹簧运动到A点时，速度为vA，在方框内以点代M，画出M经过A点时的受力示意图（图2中已标示了弹簧対M的弹力F）
【考点】力的示意图与图示．
【解析】对物体M进行受力分析，水平方向上，除了弹簧对M的弹力外，由于M在粗糙的水平地面水平向左运动，所以，地面对M有水平向右的滑动摩擦力f；
竖直方向上，M受到的重力和支持力是一对平衡力，然后沿力的方向各画一条有向线段，并标上力的符号，注意表示平衡力的线段要一样长，如图所示：
【点拔】本题考查力的示意图的画法，关键要结合物体所处的运动状态正确受力分析，分析的顺序为：重力、弹力、摩擦力以及其他外力等，有一定的难度。
17．（2019•恩施州）如图，小明用双手握住笔杆（笔杆粗糙），其中右手向右滑动，另一只手不动，试作出笔杆对两手的摩擦力示意图。
【考点】摩擦力的示意图．
【解析】用双手握住笔杆（笔杆粗糙），其中右手向右滑动，其受到的摩擦力与手的运动方向相反，故该摩擦力向左；左手不动，相对于笔杆有向左运动的趋势，故受到的摩擦力向右，如图所示：
【点拔】此题考查摩擦力示意图的画法，关键是确定摩擦力的方向。
18．（2019•上海模拟）黄蜻蜓翅长而窄，飞行能力很强，既可突然回转，又可直入云霄。
（1）重0.1N的黄蜻蜓悬停在空中时，空气对它的作用力大小为 N，方向 。
（2）雌蜻蜓在水面上飞行时，分多次将卵“点”在水中，这就是我们常说的“蜻蜓点水”。蜻蜓点水时，引起水面 ，就会形成以点水处为中心的圆形波纹（水波），并沿水面向四周匀速传播。蜻蜓飞行时，翅膀扇动的频率范围是30Hz～40Hz，我们 （填“能”或“不能”）听到它发出的声音。
（3）某同学观察蜻蜓在贴近平静的水面直线飞行时，获得了一张蜻蜓点水的俯视图片如图所示，图片反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间水面波纹的分布情况（每次点水只形成一个波纹），三个波纹刚好在O点内切。蜻蜓每次点水所用的时间忽略不计，请据图片解析下列问题：
①从图片上看，蜻蜓的运动方向是沿x轴 。（填“向右”或“向左”）
②蜻蜓飞行的速度 水波的传播速度。（填“大于”、“等于”或“小于”）
③若该同学观测到蜻蜓从第一次点水到第三次点水历时2s，求蜻蜓的飞行速度。
【考点】1.速度的计算；2.二力平衡条件的应用
【解析】（1）因为蜻蜓处于静止状态，所以蜻蜓受到的重力和空气对它的作用力是一对平衡力，故大小为0.1N，方向竖直向上；
（2）蜻蜓点水时，由于水面形成圆形波纹，所以蜻蜓点水时引起了水的振动；
由于人的听觉频率范围是20Hz～20000Hz，而蜻蜓飞行时，翅膀扇动的频率范围是30Hz～40Hz，在人的听觉频率范围之内，所以能听到它发出的声音；
（3）①因为蜻蜓连续三次点水后，形成三个波纹刚好在O点内切，所以蜻蜓向左飞行；
②因为蜻蜓点水后的三个波纹刚好在O点内切，蜻蜓第二次点水的位置刚好是第一次水波运动到的位置，所以水波的速度和蜻蜓飞行的速度相同；
③蜻蜓第一次点水的位置x1＝10m，第三次点水的位置x3＝1m，所以蜻蜓从第一次点水到第三次点水通过的路程为s＝x1﹣x3＝9m；因此蜻蜓的飞行速度。
【点拔】本题综合考查二力平衡的条件、速度的计算公式的应用以及人耳感知声音的过程和听到声音的条件；本题的关键是会通过题中信息结合相关知识进行分析。
19．（2019•荆州）某同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码（弹簧原长为l0），探究弹力与弹簧伸长量的关系，如图1所示。如表是他实验记录的数据，实验时弹力始终未超过弹性限度，弹簧很轻，自身质量不计。（g＝10N/kg）
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
…
弹簧长度L/m
0.06
0.072
0.084
0.096
0.108
…
（1）根据表格中数据可以得出，弹力F与弹簧伸长量x的关系式是 ；
（2）该同学将上述两根同样的弹簧按图2串联起来，下面挂重为G的钩码时，甲、乙的伸长量x甲 x乙（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（3）该同学又将这两根弹簧按如图3并联起来，下面挂重为G的钩码时，乙弹簧长度的表达式L乙＝ 。
【考点】探究弹簧测力计原理的实验．
【答案】（1）F＝25x；（2）等于；（3）L0+。
【解析】（1）m＝30g＝0.03kg，根据G＝mg＝0.03kg×10N/kg＝0.3N，根据F＝G＝0.3N知，k＝＝＝25N/m，故F＝25x；（2）不计弹簧的重力，串联时甲乙弹簧所受拉力都等于物体的重力，弹簧伸长相同，故甲、乙的伸长量x甲等于x乙；（3）并联时甲乙拉力和等于物体的重力，故每一根弹簧的拉力为物体重力的，甲乙伸长量为原来的一半，故将这两根弹簧并联起来，下面挂重为G的钩码时，由（1）关系知乙弹簧长度L乙＝×+L0＝+L0
【点拔】本题比较简单考查了胡可定律的应用，做题时需要结合数学知识求解，是一道考查数学与物理结合的好题目。
20．（2019•株洲）用一把刻度尺和一支弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系。
如图甲所示，A、B分别为处于原长的一根弹性细绳的左右两端，R1和R2是固定在细绳上的两个标识。现将A端固定，用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线向右拉，R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙、丁所示。已知细绳始终处于弹性限度内。
（1）据甲图可知弹性细绳原长为 cm；乙图中测力计读数为 N。
（2）分析实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是 （填“均匀”或“不均匀”）伸长的；伸长量与所受拉力 （填“成正比”或“不成正比”）。
（3）当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时，R1位于刻度尺上 cm位置。现手持细绳两端，A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R2不动，则A、B两端的速度之比为 。
【考点】探究弹簧测力计原理的实验．
【答案】（1）3.00；1.6；（2）均匀；成正比；（3）3.50；2：1。
【解析】（1）由图可知，刻度尺的分度值为1mm，由甲图可知，弹性细绳原长为3.00cm；
由图可知，弹簧测力计的分度值0.2N，由乙图可知，测力计的读数为1.6N；
（2）图乙中，弹性细绳长度为6.00cm，伸长了3.00cm，测力计的示数为1.6N，
图丙中，弹性细绳长度为9.00cm，伸长了6.00cm，测力计的示数为3.2N，
图丁中，弹性细绳长度为12.00cm，伸长了9.00cm，测力计的示数为4.8N，
由以上实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是均匀伸长的，且伸长量与所受拉力成正比；
（3）由图甲可知，R2位于3.00cm时，R1位于1.00cm；由图乙可知，R2位于4.00cm时，R1位于2.00cm；由图丙可知，R2位于6.00cm时，R1位于3.00cm；由图丁可知，R2位于8.00cm时，R1位于4.00cm；
综上可知，R1的长度是R2长度的一半，则当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时，R1位于刻度尺上3.50cm位置由图甲可知，R2左侧弹性细绳长度为2.00cm，右侧弹性细绳的长度为1.00cm；由图乙可知，R2左侧弹性细绳长度为4.00cm，右侧弹性细绳的长度为2.00cm；由图丙可知，R2左侧弹性细绳长度为6.00cm，右侧弹性细绳的长度为3.00cm；由图丁可知，R2左侧弹性细绳长度为8.00cm，右侧弹性细绳的长度为4.00cm；
综上可知，R2左侧弹性细绳长度是右侧弹性细绳长度的2倍，则A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R2不动，由v＝可知，A、B两端的速度之比为2：1。
【点拔】本题考查了探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系，从图中获取有用的信息并会应用是关键。
21．（2019•苏州模拟）如图一所示是某物理小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小。
（2）观察图甲、乙发现弹簧测力计的示数F1＜F2，由此可知，在接触面粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大。
（3）观察图甲、丙发现弹簧测力计的示数F1＜F3，说明：压力一定时，接触面粗糙程度 ，滑动摩擦力越大。
（4）在实验后交流的过程中，小华发现有同学设计的实验装置如图二所示。实验时，在托盘中放入适量的砝码，使木块做匀速直线运动，请回答下列问题：
①为了测量木块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是 （填选项前的编号）。
A．木板的质量m1
B．木块的质量m2
C．砝码的质量m3
D．托盘和砝码的总质量m4
②木块的滑动摩擦力表达式为f＝ （用已知和测量的物理量符号表示）。
③小华猜想：摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，于是她在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向截去一部分后，用剩下部分继续进行实验，测得木块所受的滑动摩擦力变小。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题是 。正确的做法是：小华将木块沿竖直方向截去一部分后， ，进行实验。
【考点】探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验．
【答案】（1）匀速直线；（2）压力；（3）越大；（4）①D；②m4g；③没有控制变量（压力）；将两木块摞在一起。
【解析】（1）弹簧测力计拉动木块时，弹簧测力计显示拉力大小，要使滑动摩擦力等于拉力，必须让木块保持匀速直线运动。
（2）甲、乙两图接触面粗糙程度相同，压力越大，弹簧测力计示数越大，滑动摩擦力越大，所以甲乙两图探究滑动摩擦力大小跟压力大小的关系。
（3）甲丙两图压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，所以甲丙两图探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系。
（4）①为了测量木块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是托盘和砝码的总质量m4；
②木块的滑动摩擦力表达式为f＝m4g；
③小华猜想：摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，于是她在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向截去一部分后，用剩下部分继续进行实验，测得木块所受的滑动摩擦力变小。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题没有控制压力不变，正确的做法是：小华将木块沿竖直方向截去一部分后，将两木块摞在一起，进行实验。
【点拔】掌握滑动摩擦力大小的影响因素，利用控制变量法探究滑动摩擦力大小的影响因素。
22．（2018•梧州）在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。
（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做 ，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小 （选填“大于”、“等于”或“小于”）拉力的大小。
（2）比较1、2两次实验，得出结论： 。
（3）比较 两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
（4）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为 N。
（5）小芳同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丁所示：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，此时木块受到的摩擦力方向 ，大小为 N．这样改进的好处是 。
（6）小芳在作图丁实验时，拉动木板没有及时停下来，当木块有七分之一滑出木板表面的时候，摩擦力大小为 N。
【考点】探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验．
【答案】（1）匀速直线；等于；（2）在接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；
（3）2、3；（4）3；（5）水平向右；2.8；不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作；（6）2.8。
【解析】（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小，实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据二力平衡知识，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；
（2）由1、2两次接触面粗糙程度相同，压力不同，是探究滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系，故可以得出：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；
（3）要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，需要控制压力相同，改变接触面的粗糙程度，图2、3两次符合要求。
（4）有图丙知：2～6s物体做匀速运动，此时物体处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图乙知此过程的拉力为3N，所以滑动摩擦力为3N；
6～8s物体做减速运动，但由于压力的接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍为3N，故第7s时，摩擦力为3N；
（5）木块处于静止状态，受到平衡力的作用，拉力和摩擦力大小相等，方向相反，
因测力计对木块的拉力方向水平向左，故木块受到的摩擦力方向为水平向右；
弹簧测力计分度值为0.1N，此时示数为2.8N，即拉力为2.8N，故滑动摩擦力为2.8N；
改进后，木块与弹簧测力计固定不动，拉动木板运动，该实验设计的优点是：一方面，不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作，另一方面，由于测力计静止便于读数；
（6）小芳在作图丁实验时，拉动木板没有及时停下来，当木块有七分之一滑出木板表面的时候，由于压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍为摩擦力大小为2.8N。
【点拔】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用和影响滑动摩擦力大小的两个因素，体现了对过程和方法的考查。
23．（2019•赤峰）阅读短文，回答问题
胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力就随着消失。对于拉伸（或压缩）形变来说，伸长（或缩短）的长度越大，产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上，物体越重，把弹簧拉得越长，弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说，弯曲得越厉害，产生的弹力就越大。例如，把弓拉得越满，箭就射得越远；把物体放在支持物上，物体越重，支持物弯曲得越厉害，支持力就越大。
在金属丝的下面挂一个横杆，用力扭这个横杆，金属丝就发生形变，这种形变叫扭转形变。放开手，发生扭转形变的金属丝产生的弹力会把横杆扭回来。金属丝扭转角度越大，弹力就越大。
定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂，我们经常遇到的是弹簧的拉伸（或压缩）形变。实验表明：弹簧弹力的大小F和弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。写成公式就是F＝kx，其中k是比例常数，叫做弹簧的劲度系数，在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸（或压缩）形变，也有上述比例关系。这个规律是英国科学家胡克发现的，叫做胡克定律。
胡克定律有它的适用范围。物体形变过大，超出一定的限度，上述比例关系不再用，这时即使撒去外力，物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。
（1）弹簧测力计的工作原理遵从 定律。当用弹簧测力计测物体重力时弹簧的形变主要 是（选填“拉伸形变”、“弯曲形变”或“扭转形变”）。
（2）使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程，是为了避免超过弹簧的 。
（3）弹簧的 在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力，它与受力大小 （选填“有关”或“无关”），它的单位是 （选填“N/m”、“N/m2“或“N•m”）。
【考点】探究弹簧测力计原理的实验．
【答案】（1）胡克定律；拉伸形变；（2）弹性限度；（3）劲度系数；无关；N/m。
【解析】（1）弹簧测力计的原理是在弹性限度内弹簧的伸长与拉力成正比，遵从胡克定律；当用弹簧测力计测物体重力时，物体越重，把弹簧拉得越长，弹簧的拉力也越大，所以弹簧的形变主要拉伸形变；
（2）为了避免超过弹簧的弹性限度，不能恢复原状，使用弹簧测力计时不能超过它的量程；
（3）弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力，劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系，与受力大小无关，
根据F＝kx得，k＝，因为F的单位为N，x的单位是m，所以k的单位是N/m。
【点拔】本题考查了学生根据题中信息分析解析能力，是一道初高中的衔接题。
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