04牛顿第一定律、二力平衡-中考物理三年（2020-2022）模拟题汇编【北京东城区】

04牛顿第一定律、二力平衡-中考物理三年（2020-2022）模拟题汇编【北京东城区】

一、多选题

1．（2020·北京东城·统考一模）如图所示的是探究“阻力对物体运动的影响”实验。下列说法中正确的是（　　）

A．如果小车到达水平面时所受外力全部消失，小车将做匀速直线运动

B．小车最终会停下来说明力是维持物体运动状态的原因

C．小车在水平面上运动时，重力与支持力是一对平衡力

D．实验中的能量转化为机械能转化为内能

2．（2021·北京东城·统考二模）如图所示，小东将一把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，由静止释放，铁锁来回摆动，如图所示。铁锁摆动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．绳子对铁锁的拉力与铁锁受到的重力是一对平衡力

B．铁锁始终不会超过释放时的高度

C．铁锁的动能和势能不断相互转化

D．若铁锁摆动到最低点时绳子突然断开，则铁锁将沿竖直方向下落

3．（2021·北京东城·统考一模）工人师傅为了搬运装修材料，设计了如图所示的滑轮组，已知图中的每个滑轮均重50N。在一次施工中，工人师傅用此装置将重为400 N的材料匀速提升到4.5m高的楼上用时30s。此过程中，绳重和摩擦忽略不计，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　）

A．绳自由端移动的速度为0. 45m/s

B．天花板受到竖直向下500N的拉力

C．工人做的有用功是2025J

D．滑轮组的机械效率约为88. 9%

4．（2022·北京东城·一模）2022年2月4日北京冬奥会开幕，北京就此成为史上首座“双奥之城”。冬奥会中的滑雪项目，人们的参与度很高，如图所示的是小东正在滑雪的场景。下列说法中正确的是（　　）

A．小东加速滑行，所受合力为零

B．小东加速滑下的过程中重力势能减小，动能增大

C．小东对滑雪板的压力与滑雪板对小东的支持力是一对相互作用力

D．小东在水平滑道滑过终点后，停止用力不能立即停下来是因为他具有惯性

5．（2022·北京东城·统考二模）如图所示，将调好的电子秤放置在水平桌面上，把一个边长为10cm、质量为1．6kg的正方体合金块放置在电子秤托盘中央，合金块系有轻质细线，用数字测力计沿竖直方向向上拉合金块，g取10N/kg。下列判断正确的是（　　）

A．合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是相互作用力

B．当数字测力计拉力为4N时，合金块在两个力的作用下平衡

C．当数字测力计拉力为4N时，合金块受到的支持力为12N

D．当数字测力计拉力为14.5N时，合金块对电子秤产生的压强为1.5×102 Pa

二、单选题

6．（2021·北京东城·统考二模）如图所示的是小成依靠着苹果树，安静的坐在树下的情景。她观察到一颗苹果从面前竖直下落。下列说法中正确的是（　　）

A．苹果下落的过程中，速度变快，是由于苹果受到重力的作用

B．苹果下落的过程中，苹果不具有惯性

C．小成对苹果树压力的大小等于苹果树对她摩擦力的大小

D．小成受到的重力与地面对她的支持力是一对相互作用力

7．（2021·北京东城·统考一模）物块A放在粗糙程度相同的水平桌面上，用平行于桌面的细线通过定滑轮与小桶B相连，如图所示。现向小桶B中加入细沙，当小桶B与沙子的总质量为m时，物块A恰好做水平向右的匀速直线运动（忽略滑轮的摩擦）。下列说法正确的是（　　）

A．物块A受到的滑动摩擦力小于mg

B．物块A的重力与桌面对它的支持力是一对相互作用力

C．物块A受到的滑动摩擦力与小桶B受到的拉力是一对平衡力

D．继续向小桶B中加入沙子，使物块A在水平桌面上加速运动，此时物块A受到的滑动摩擦力大小不变

8．（2022·北京东城·统考二模）在体育课上，小东用脚将足球踢出去后，足球继续在水平地面上向前运动，且运动得越来越慢。下列说法正确的是（　　）

A．足球所受的阻力大于足球的惯性 B．足球受到脚给它的作用力

C．足球的重力势能逐渐减小 D．足球的动能逐渐减小

9．（2022·北京东城·统考二模）图所示的是力学的四个实验情景图，下列说法正确的是（　　）

A．甲图中：立放在小车上的木块随小车一起向前匀速运动，小车受阻力停止运动，木块向后倾倒

B．乙图中：将一个小球浸没在水中由静止释放，小球一定竖直向上浮起

C．丙图中：当向玻璃管中吹风时，发现A管中的水面上升，B管中水面下降，说明a处的空气流速小于b处的空气流速

D．丁图中：将容器侧壁a孔处的塞子拔出，水会从a孔流出，说明水对容器的侧壁有压强

三、实验题

10．（2020·北京东城·统考二模）在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图所示：

（1）当物体处于静止状态或_______状态时我们认为它受到的力相互平衡．

（2）实验时，小宇发现当向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时，木块处于静止状态．此时木块在水平方向受到两个力的作用，这些力是平衡的．小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是____，这时木块在水平方向受到的力______（选填“平衡”或“不平衡”）．

（3）如图所示，小慧用小车来做该实验，装置处于静止，细绳和弹簧测力计的质量忽略不计，不考虑细绳与滑轮间的摩擦，两端挂的重物各为10N，则弹簧测力计的示数为___N．

11．（2022·北京东城·一模）在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，选用了如图所示的实验装置。

（1）为了测量滑动摩擦力的大小，竖直向上拉动弹簧测力计，使木块A沿水平方向做___________直线运动。请画出此时木块A的受力示意图；(       )

（2）分析说明（1）中木板受到的压力大小等于木块A受到的重力大小的依据；(        )

（3）利用该装置设计实验证明：“接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大”。请写出主要的实验步骤并画出实验数据记录表格。(         )

四、计算题

12．（2021·北京东城·统考一模）如图所示，把弹簧测力计上端固定在铁架台上。用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计的挂钩上。在粗铁丝框的上端用细绳（细绳体积和质量忽略不计）悬挂一个体积为100cm3的铝块，下端放一水杯，铝块、粗铁丝框和水杯的总质量m总为350 g。在铝块的正下方，有一个装满水的溢水杯，放置在铁架台的支架上。平稳抬高支架，升高溢水杯可使铝块浸在水中，同时溢出的水恰好可以被下方的水杯盛接。（已知ρ铝>ρ水，g取10N/kg）求：

（1）铝块未浸入水中时，弹簧测力计的示数F1 ；

（2）当平稳抬高支架至某位置，使铝块有一半体积浸在水中时，铝块受到的浮力F浮；

（3）①继续平稳抬高支架至某位置，使铝块完全浸没在水中且不触碰溢水杯底，待溢出的水全部被下方水杯盛接后，铝块处于静止状态，弹簧测力计的示数F2；

②若继续平稳抬高支架至另一位置，使铝块接触溢水杯底且细绳松弛，铝块处于静止状态，此时弹簧测力计示数为F3。请比较F2与F3的大小关系并说明理由。

五、填空题

13．（2022·北京东城·统考二模）请阅读《“神十三”号载人飞船成功返回地球》并回答24题。

“神十三”号载人飞船成功返回地球

2022年4月16日，神舟13号载人飞船搭载着圆满完成了180天空间站内工作的三名航天员，顺利返回地面。

神舟13号载人飞船是由轨道舱、返回舱、推进舱组成，其中，返回舱最终将航天员送回地球。返回舱是怎么返回地球的呢？返回时，航天员们会经历什么围难呢？

神舟13号载人飞船返回舱返回地球要经历四个阶段。

首先是“制动离轨”阶段，在这个阶段返回舱与轨道舱分离后，在推进舱的作用下进入返回轨道。

然后是“自由下降”阶段。这一阶段返回舱迎来“回家”路上的第一个挑战——在自由飞行状态下要想成功的从太空中进入大气层，必须按照准确的角度，否则将会销毁在大气层中。

接下来就是“再入阶段”，这是返回过程中遇到的第二大困难，也是最危险的阶段！在这一过程中返回舱成落体状态将与稠密的大气层产生激烈的摩擦，温度能达到几千摄氏度，返回舱的最外层安装特殊的固态防热材料，通过特殊的防热材料变成液态、气态的方式可以避免返回舱被烧毁，这还不是最危险的，返回舱在下降过程中会经历一个“无线电障碍区”，在这个区域内，返回舱是接收不到地面的任何无线电信号的，同样地面也监测不到返回舱的信号，这是一个“失联”的过程，只有当返回舱安全下降到一定高度后，无线电信号恢复，这时返回舱再实施升力控制，让舱里的压力降到人能承受的范围之内，对准预定的着陆场进行着陆准备。

载人飞船返回地面是一个艰难的过程，除了飞船本身的因素外，还受到天气因素的影响，最主要的就是风速。

成功着陆后，航天员还需要隔离恢复一段时间。因为宇宙中布满了带辐射的射线会对人体造成伤害，长时间的失重环境还会导致航天员肌肉萎缩，到达地面后还要经过适应重力环境的过程，可见航天员有多么的不容易啊。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）返回舱里的航天员依靠__________（选填“电磁波”或“超声波”）与地面进行联系。

（2）文中所提到的“特殊固态防热材料”，在返回舱经历“再入阶段”的过程中，所起到的主要作用是__________

（3）返回舱着陆段利用降落伞减速时，若开伞的瞬间，返回舱受到的向上的力大于它的重力，开伞的瞬间返回舱__________（选填“向上”或“向下”）运动。

（4）请大家从文中任选一句话，并指出其中涉及到的物理知识__________。

参考答案：

1．ACD

【详解】A．由实验现象推理可得，如果小车到达水平面时所受外力全部消失，小车将做匀速直线运动，故A正确；

B．小车最终会停下来是受到了摩擦阻力的作用，这说明力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，故B错误；

C．小车在水平面上运动时，重力与支持力符合大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上四个条件，是一对平衡力，故C正确；

D．实验中，由于存在摩擦阻力，最终机械能会克服摩擦做功，转化为内能，故D正确。

故选ACD。

2．BC

【详解】A．铁锁曲线运动，不是平衡状态，不受平衡力，故A错误；

B．铁锁受到空气阻力，要克服阻力做功，机械能减小，高度始终不会超过释放时的高度，故B正确；

C．铁锁从高处向低处摆动过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能，从低处到高处相反，故C正确；

D．小球运动到最低点，速度最大，若此时绳子突然断开，速度方向水平，重力竖直向下，做曲线运动，故D错误。

故选BC。

3．AD

【详解】A．由题意可知，材料匀速被提升4.5m，用时30s，根据速度公式可知，材料移动的速度

材料移动的速度是0.15m/s，从图中可以看到，三条绳子托着动滑轮，则绳自由端移动的速度

绳自由端移动的速度是0. 45m/s，故A正确；

B．力的作用是相互的，滑轮组对天花板的拉力大小等于天花板对滑轮组的拉力，设天花板对滑轮组的拉力是，把滑轮组和材料看成一个整体，这个整体匀速上升，处于平衡状态，受到重力、天花板对滑轮组的拉力、绳自由端受到的拉力，绳重和摩擦忽略不计，则

三条绳子托着动滑轮，绳重和摩擦忽略不计，则绳自由端受到的拉力符合下式

解得；由上述可知，这个整体受到重力、天花板对滑轮组的拉力、绳自由端受到的拉力，这三力平衡，可得

解得

天花板对滑轮组的拉力是350N，即天花板受到竖直向下350 N的拉力，故B错误；

C．工人所做的有用功

工人所做的有用功是1800J，故C错误；

D．三条绳子托着动滑轮，材料匀速提升4.5m高，则绳端移动的距离

自由端受到的拉力，则工人所做的总功

由C解析可知，工人所做的有用功，则滑轮组的机械效率

滑轮组的机械效率约为88. 9%，故D正确。

故选AD。

4．BCD

【详解】A．小东加速滑行，运动状态发生改变，所受合力不为零，故A错误；

B．小东加速滑下的过程中，质量不变，高度降低，速度增大，重力势能减小，动能增大，故B正确；

C．物体间力的作用是相互的，小东对滑雪板的压力与滑雪板对小东的支持力是一对相互作用力，故C正确；

D．小东在水平滑道滑过终点后，停止用力不能立即停下来是因为他具有惯性，会保持原来的运动状态，故D正确。

故选BCD。

5．ACD

【详解】A．合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力，这两个力大小相等、方向相反、在同一条直线上，作用在不同物体上，是一对相互作用力，故A正确；

B．静止的合金块处于平衡状态，受向下的重力，向上的拉力和支持力，故合金块在三个力的作用下平衡，故B错误；

C．合金块的重力

合金块受到的支持力为

故C正确；

D．合金块对电子秤的压强

故D正确。

故选ACD。

6．A

【详解】A．苹果下落的过程中，由于受到竖直向下的重力，会向下加速，速度变快，故A正确；

B．任何物体任何时刻都有惯性，故B错误；

C．小成对苹果树压力的大小等于苹果树对她支持力的大小，摩擦力无法判断，故C错误；

D．小成受到的重力与地面对她的支持力作用在同一个物体上，不是一对相互作用力，故D错误。

故选A。

7．D

【详解】A．沙桶与沙的总重力为G=mg，使用定滑轮不能改变力的大小（忽略细线与滑轮之间的摩擦），则木块受到的拉力大小为mg，因为物块做匀速直线运动，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以滑动摩擦力的大小为mg，故A错误；

B．物块A的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力，故B错误；

C．物块A受到的滑动摩擦力与小桶B受到的拉力作用物体不同，不是一对平衡力，故C错误；

D．继续向小桶中加入沙子，木块对接触面的压力没变，接触面的粗糙程度不变，故滑动摩擦力不变，故D正确。

故选D。

8．D

【详解】A．足球在地面上向前运动，是因为足球具有惯性，仍然要保持原来的运动状态，惯性不是力，不能与阻力比较大小，故A错误；

B．小东用脚将足球踢出去后，足球与脚分离，不在发生力的作用，故B错误；

CD．足球继续在水平地面上向前运动，球的质量不变，高度变大，重力势能不变；质量不变，速度变小，动能变小，故C错误；故D正确。

故选D。

9．D

【详解】A．甲图中：立放在小车上的木块随小车一起向前匀速运动，小车受阻力停止运动，木块下端随小车停止，木块上端由于惯性继续保持原来速度向前运动，所以木块会向前倾倒，故A错误；

B．乙图中：将一个小球浸没在水中由静止释放，若此时小球所受竖直向下的重力等于竖直向上的浮力，小球则悬浮在水中；若此时小球所受竖直向下的重力大于竖直向上的浮力，小球则下沉；若此时小球所受竖直向下的重力小于竖直向上的浮力，小球则上浮，故B错误；

C．丙图中：当向玻璃管中吹风时，发现A管中的水面上升，B管中水面下降，说明A管液面处的大气压小于B管液面处的大气压，气体流速越快的位置，大气压越小，所以a处的空气流速大于b处的空气流速，故C错误；

D．丁图中：将容器侧壁a孔处的塞子拔出，水会从a孔流出，说明拔出塞子前塞子阻碍了水的运动，对该处的水产生了力的作用，根据物体间力的作用是相互的，水对塞子也有力的作用，从而进一步说明水对容器侧壁有压强，故D正确。

故选D。

10．     匀速直线运动     木块收到向左的摩擦力的作用     平衡     10

【详解】（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到平衡力的作用．

（2）小宇再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，木块还受平衡力的作用，木块有向右运动的趋势，木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用，向左的拉力和摩擦力与向右的拉力是平衡力，所以这时木块在水平方向上受到的力平衡．

（3）定滑轮能改变力的方向但不改变力的大小，所以此时弹簧测力计的示数就等于下面挂的一个重物的重力10N；

11．     匀速          见解析所示     见解析所示

【详解】（1）[1]实验时为了测量滑动摩擦力的大小，实验过程中必须沿水平方向拉着木块A做匀速直线运动，此时摩擦力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知滑动摩擦力与拉力大小相等。

[2]木块A沿水平方向做匀速直线运动，在水平方向上摩擦力和拉力是一对平衡力，在竖直方向上木块受到的重力G和支持力F支也是一对平衡力，受力示意图如图所示：

（2）[3]A物块匀速运动，所以F支和G是一对平衡力，所以F支=G，而F支和A对接触面的压力F压是一对相互作用力，所以F压=F支，因此F压的大小等于A的重力G的大小。

（3）[4]主要的实验步骤：

①用弹簧测力计测木块的重力G木，记录在表格中；

②竖直向上拉动弹簧测力计使木块在水平面上做匀速直线运动，读出测力计示数F并记录；

③向木块上依次增加钩码，仿照②再做两次试验，并测出对应的钩码重力G码并记录；

④依据

计算出、并记录。

实验记录表格

12．（1）3.5N；（2）0.5N；（3）①3.5N；②，见解析

【详解】解：（1）铝块未浸入水中时，弹簧测力计的示数

（2）铝块有一半体积浸在水中时，铝块受到的浮力

（3）①以铝块、粗铁丝框、水杯整体为研究对象，铝块浸没后受力分析如图1所示

由阿基米德原理可知

所以弹簧测力计的示数

②铝块触底后，以铝块、粗铁丝框、水杯整体为研究对象，受力分析如答图2所示

由阿基米德原理可知

由图可知

所以

答：（1）铝块未浸入水中时，弹簧测力计的示数F1是3.5N；

（2）当平稳抬高支架至某位置，使铝块有一半体积浸在水中时，铝块受到的浮力F浮是0.5N；

（3）①继续平稳抬高支架至某位置，使铝块完全浸没在水中且不触碰溢水杯底，待溢出的水全部被下方水杯盛接后，铝块处于静止状态，弹簧测力计的示数F2是3.5N；

②，见解析。

13．     电磁波     防热材料变成液态、气态时可以吸热，避免返回舱被烧毁     向下     见解析

【详解】（1）[1]电磁波可以在真空中传播，返回舱里的航天员依靠电磁波与地面进行联系。

（2）[2]由材料可知，返回舱的最外层安装特殊的固态防热材料，通过特殊的防热材料变成液态、气态的方式吸收热量从而避免返回舱被烧毁。

（3）[3]返回舱着陆段利用降落伞减速时，若开伞的瞬间，返回舱受到的向上的力大于它的重力，由于合力的方向向上，开伞的瞬间返回舱做减速运动，但仍向下运动。

（4）[4]“再入阶段”返回舱成落体状态将与稠密的大气层产生激烈的摩擦，温度能达到几千摄氏度。

物理知识：返回舱克服摩擦力做功，机械能转化为内能，返回舱的内能增大，温度升高，这是通过做功的方式改变物体的内能。