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第23讲运动和力
一、选择题：本大题共15小题，共60分。
1.2022年5月10日凌晨，“天舟四号”货运飞船由长征七号运载火箭成功发射，历经数小时飞行后与“天和”核心舱成功对接。下列说法正确的是（）
A. 火箭加速上升过程中，受到平衡力的作用
B. 以上升的火箭为参照物，地面是静止的
C. “天舟四号”完成对接后，仍具有惯性
D. “天舟四号”绕地球运动过程中，运动状态始终不变
2.传统的漂流需要筑坝蓄水，受降雨变化影响很大。近期各大景区都推出了新型玻璃栈道漂流，此漂流只需在玻璃栈道内加入少量水，就可以让橡皮艇在玻璃栈道内快速滑下（见下图）。下列有关说法中，错误的是（）
A. 在玻璃栈道内加入少量水主要是为了减小下滑时橡皮艇受到的摩擦力
B. 橡皮艇加速下滑，说明力能改变物体的运动状态
C. 以下滑时的橡皮艇为参照物，旁边的树木是静止的
D. 人坐在橡皮艇上，橡皮艇凹陷说明力能改变物体的形状
3.甲、乙两人从同一位置沿同一方向做直线运动，其s—t图像如图所示，下列分析正确的是 （ ）
A. 0～10 min，甲通过的路程大于乙通过的路程
B. 0～30 min，甲的平均速度等于乙的平均速度
C. 10～20 min，以乙为参照物，甲是静止的
D. 20～30 min，甲、乙两人之间的距离越来越大
4.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.
5.小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是（）
A. 小金加速跑时的惯性比减速跑时大
B. 小金冲过终点线，停下来时没有惯性
C. 小金整个跑步过程惯性大小不变
D. 小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性
6.如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上，下列判断正确的是（）
A. 条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B. 条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C. 将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D. 若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
7.物理兴趣小组自主探究得知“接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力大小成正比”，他们应用该规律及相关知识分析了如图所示的物理过程。已知物体A重10 N，B、C重均为4 N，不计绳重及其与滑轮的摩擦。当在绳端挂上物体B时（如图甲），物体A沿水平面向右做匀速运动，A所受摩擦力为f1；接着把物体C放在A上，三者停止运动时（如图乙），A所受摩擦力为f2；再用力F竖直向下拉物体B，使物体A、C一起向右做匀速运动（水平面粗糙程度不变）。下列计算结果正确的是 （ ）
A. f1＝4 N f2＝0 N F＝1.6 N B. f1＝2 N f2＝0 N F＝5.6 N
C. f1＝4 N f2＝4 N F＝5.6 N D. f1＝4 N f2＝4 N F＝1.6 N
8.如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，下列说法正确的是（）
A. 实验中小车可以从斜面不同位置由静止开始滑下
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. 根据在图中三个表面的实验现象可以直接得出牛顿第一定律
D. 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
9.如图所示，物体A和B叠放在一起放在水平地面上，在大小为F的恒力作用下，沿水平面做匀速直线运动，则下列结论错误的是 （ ）
A. 甲、乙两图中A物体所受摩擦力大小均为F
B. 甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C. 图甲中物体A受到的摩擦力为F，物体B受到地面对它的摩擦力为F
D. 图乙中物体A不受摩擦力，物体B受到地面对它的摩擦力为F
10.如图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时，在某段时间内的运动过程，关于甲、乙两车的运动情况，说法正确的是（）
A. 前300米内甲车运动的时间大于乙车运动的时间
B. 甲车运动的速度为20米每秒
C. 乙车在做匀速直线运动
D. 甲、乙两车在20秒内的平均速度相同
11.如图，将弹性球和绳子先后放入瓶中。倒置瓶子，一手拿着瓶一手拉动绳子，直到绳子处于拉紧状态。将瓶子放正后，手拉绳就可将瓶子提起来。下列分析正确的是（）
A. 增加弹性球的质量有助于实验成功
B. 选择粗细合适的粗糙绳子有助于实验成功
C. 只要手的拉力足够大，瓶子就不会掉落
D. 绳对手的拉力和绳对瓶的拉力是一对相互作用力
12.课堂上，老师用一质量为m的小磁块把一张质量为M的纸片吸在竖直放置的磁性黑板上，三个物体均静止不动，如图所示，重力加速度为g。则下列分析中，正确的是()
A. 磁性黑板给小磁块的摩擦力大小为mg
B. 纸片不会掉落的原因是受到小磁块对纸片的压力
C. 纸片受到黑板的摩擦力和纸片的重力是一对平衡力
D. 纸片受到小磁块的摩擦力方向为竖直向下
13.A、B两同学用下图所示的方式推墙。A向前推B、B向前推墙，且保持不动。每人用力的大小都为 F，方向水平向右。已知地面粗糙，则以下说法中正确的是()
A. B推墙的力与A推B的力是一对平衡力
B. B给A的作用力与地面给A的摩擦力是一对相互作用力
C. B同学受到地面给的水平向左的摩擦力大小为F
D. B同学不受摩擦力
14.下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案，则下列说法中正确的是（）
A. 通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B. 通过乙、丙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
C. 通过乙、丙对比，可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
D. 通过乙、丁对比，可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响
15.西湖龙井采摘过程中为了保鲜采用“无人机”运送，如图所示。下列关于运送过程的说法，合理的是( )
A. 起飞时，货物受到的拉力与自身的重力是一对平衡力
B. 上升时，绳对货物的拉力和绳对无人机的拉力是相互作用力
C. 竖直上升过程中，绳子拉力对货物做功
D. 水平运动过程中，重力对货物做功
二、填空题：本大题共9小题，共54分。
16.如图所示，小邹同学用佩戴的手表记录某次跑步的时间为15 min，15 min＝_________h，以佩戴手表的手腕为参照物，手表是_________的（填“运动”或“静止”）；以地面为参照物，手表是_________的（填“运动”或“静止”）。
17.磁力黑板擦如图所示，板擦背面有磁铁可以吸在竖直的黑板上。该黑板擦所受重力为0.2 N。对黑板擦施加一个竖直向下、大小为1 N的力F1恰好能使黑板擦匀速向下运动。
(1)黑板擦吸在黑板上静止时，此时摩擦力的大小为 N。
(2)对黑板擦施加一个竖直向上的力F2，使黑板擦沿直线匀速向上移动1 m，在这个过程中F2所做的功为 J。
(3)若黑板擦吸在活动黑板上，随着活动黑板一起向右匀速直线运动，黑板擦所受的摩擦力方向是 。
18.如图甲所示，小明参加高山速降滑雪运动，滑雪板板尾从A点开始加速下滑并越过C点。
（1）小明通过AB段与通过AC段的平均速度的关系为vAB_________vAC（填“＜”“＞”或“＝”）。
（2）通过雪道后，小明将从2 m高的水平台阶滑出，如图乙所示。若此刻小明受到的力全部消失，其运动轨迹将是图中的_________（填“A”“B”或“C”）。
19.“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略、笛卡儿和牛顿等科学家不断完善的过程。
（1）伽利略经过如图所示的实验和推理得出结论：如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响，在水平面上运动的物体将会一直运动下去，结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序：_________（用字母表示）。
（2）笛卡儿在伽利略观点的基础上进一步完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。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”，笛卡儿的观点有什么不足？_____________________________________________。
20.A、B两物体叠放在水平桌面上，如图所示，当右端挂5 N的物体C时，物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动，此时A、B间的摩擦力为_________N；若对物体B施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动，绳与滑轮间的摩擦忽略不计，该力的大小为_________N。
21.小舟骑自行车时发现，猛踩脚踏板提升车速后，车子能滑行的距离比不踩时远，车子在较光滑路面上滑行的距离比粗糙的路面上滑行要远。基于上述生活经验，小舟猜想影响物体运动的因素有哪些呢？他进行如下研究，装置如图。
【建立猜想】①…… ②物体运动可能与阻力大小有关。
【设计方案】
方案一：在水平木板上不铺材料，让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离。
方案二：在水平木板上分别铺上毛巾、棉布和不铺材料，让小车从斜面顶端由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离。
【交流反思】
（1）方案一的设计，小舟基于的猜想是____________。
（2）方案二中观察到小车在毛巾表面滑行距离最近，木板表面最远，由此现象可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。进一步推理可得，不受阻力的小车将________________________。
（3）很多运动项目都需要助跑，如跳远、跳高、标枪等，目的是提高成绩，其原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
22.疫情期间，停课不停学。某同学在妈妈的协助下，利用家中物品探究二力平衡的条件。
【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等
【设计实验】如图1所示
（1）将小卡片两侧各系一根细线，再把细线的另一端分别穿过晾衣架；
（2）将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端，请妈妈用两手各提起一个晾衣架，按照以下步骤进行实验，观察并记录小卡片的受力及运动情况。
【进行实验】
（1）如图1所示，提起两个装有水量不等的矿泉水瓶；
（2）如图2所示，提起两个装有水量相等的矿泉水瓶；再将其中一只手逐渐放低，使小卡片倾斜至如图3所示；
（3）用剪刀把图3中的小卡片从中间剪断；
（4）更换小卡片，重新组装。如图4所示，使小卡片扭转一定的角度。
实验步骤 小卡片所受二力情况 小卡片的运动状态是否改变
是否作用在同一物体上 大小 方向 是否作用在同一直线上
（1） 是 不等 相反 是 是
（2） 是 相等 相反 是 否
（3） 否 / / / 是
（4） 是 相等 相反 ① 是
请将表格中①的内容补充到横线上：①____________。
【结论】上述实验表明，二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力，必须大小________，方向相反，并作用在________上。
【交流与评估】
（1）本实验中的晾衣架起到了改变拉力的________的作用，它类似于简单机械中的________。
（2）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的________力和________力是一对平衡力。
23.小明想比较某两种品牌运动鞋的防滑性能，他设计了如图所示的实验，实验步骤如下：
（1）将两种品牌的运动鞋各取一只，用弹簧测力计分别称出它们的重力。小明观察到未悬挂重物时弹簧测力计示数为0.2 N，图乙是测量其中一只鞋子时弹簧测力计示数，其示数为_________N，鞋子的实际重力为_________N。
（2）用弹簧测力计挂起较轻的那只鞋子，再向里面缓慢加入细沙，直至弹簧测力计示数与悬挂较重鞋子时的示数相同。
（3）在跑步机的传送带上按图甲摆放实验用品，将弹簧测力计正确调零后，其一端固定在跑步机上，另一端钩住鞋子。
（4）启动跑步机，待弹簧测力计示数稳定后记录弹簧测力计示数，该示数_________（填“大于”“等于”或“小于”）鞋子受到的摩擦力。
（5）换另一只鞋子，重复步骤（4），并记录数据。
（6）比较步骤（4）、（5）中两次弹簧测力计示数，对应示数_________（填“较大”或“较小”）的鞋子防滑性能好。
（7）如果在步骤（4）中提高传送带速度，那么弹簧测力计示数稳定后，其示数与低速时相比将_________（填“变大”“变小”或“不变”）。
24.小明暑假外出旅游。他到火车站乘坐“复兴”号列车，进入车厢时，发现旁边停着一列“和谐”号列车。
（1）坐到座位上后，透过车窗只能看到“和谐”号列车，发现它动了，据此判断：_________。
A．一定是“和谐”号运动了
B．一定是“复兴”号运动了
C．可能是两车都运动了
（2）列车在平直轨道上向西行驶，小明发现桌上茶杯中的水面突然变为图示情形，此时茶杯受到的摩擦力方向_________。
（3）行驶过程中，“复兴”号列车以68 m/s的速度驶入长1000 m的平直隧道，“复兴”号在进入隧道时鸣笛5 s，在隧道另一端口的护路工人听到鸣笛的时间为_________s。（空气中声速340 m/s）
三、解答题：本大题共1小题，共10分。
25.(本小题10分)
课堂上老师经常使用磁钉以便在黑板上张贴挂图。如图，将一个磁钉直接吸附在竖直黑板上，磁钉受到4个力而处于静止状态（竖直方向一对平衡力，水平方向一对平衡力）。图中已经画出了一个力（黑板对磁钉的弹力N），请你在图中画出另外3个力并用习惯符号G、f、F标注。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】略
2.【答案】C
【解析】略
3.【答案】B
【解析】略
4.【答案】A
【解析】略
5.【答案】C
【解析】略
6.【答案】A
【解析】略
7.【答案】D
【解析】略
8.【答案】D
【解析】略
9.【答案】A
【解析】略
10.【答案】B
【解析】略
11.【答案】B
【解析】略
12.【答案】D
【解析】略
13.【答案】D
【解析】略
14.【答案】A
【解析】略
15.【答案】C
【解析】略
16.【答案】0.25 静止 运动
【解析】略
17.【答案】0.2 1.4 竖直向上
【解析】略
18.【答案】（1）＜ （2）B
【解析】略
19.【答案】（1）CAB （2）没有涉及静止物体的运动规律
【解析】略
20.【答案】0 ；10
【解析】略
21.【答案】（1）物体运动可能与速度大小有关
（2）永远运动下去
（3）助跑会增大动能，通过转化为更多的其他形式的能来提高成绩
【解析】略
22.【答案】【进行实验】否
【结论】相等；同一直线
【交流与评估】（1）方向；定滑轮 （2）重 支持
【解析】略
23.【答案】（1）2.4 ； 2.2 ；
（ 4）等于；
（ 6）较大 ；
（7）不变
【解析】略
24.【答案】（1）C ；（2）向西；（ 3）4
【解析】略
25.【答案】
【解析】略
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