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B
形变
运动状

足球具有惯性
足球受到阻力作用
做匀速直线运动
50
水平向左
小于
先变小后不变
0
加速

加速

减速
【分析】
我们需要结合力与运动的关系、滑动摩擦力的影响因素、二力平衡的条件,对每个选项逐一分析判断:
1. 对于A选项,要明确力是改变物体运动状态的原因,而非维持物体运动的原因,木块停下是因为受到阻力作用,不是运动需要力维持;
2. 对于B选项,滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,木块离开弹簧后,这两个因素都不变,所以阻力(滑动摩擦力)不变;
3. 对于C选项,二力平衡需要满足“大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线”,图(a)中木块还受到水平面的摩擦力,所以手对木块的推力和弹簧对木块的推力大小不相等,不满足二力平衡条件;
4. 对于D选项,静止的木块如果没有相对运动或相对运动趋势,就不受摩擦力,图(b)中木块静止且没有相对运动趋势,所以不受摩擦力。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:木块离开弹簧后最终停下,是因为受到水平面的摩擦力,摩擦力改变了木块的运动状态,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A错误;
B选项:木块离开弹簧后减速运动的过程中,水平面的粗糙程度不变,木块对水平面的压力大小等于自身重力,也保持不变,根据滑动摩擦力的影响因素,可知水平面对木块的阻力(滑动摩擦力)大小不变,故B正确;
C选项:图(a)中,向右压缩弹簧时,木块受到手的推力、弹簧的推力以及水平面的摩擦力,这三个力使木块处于静止状态,因此手对木块的推力与弹簧对木块的推力大小不相等,不满足二力平衡的“大小相等”条件,不是一对平衡力,故C错误;
D选项:图(b)中,静止的木块在水平方向上没有受到其他力的作用,也没有相对运动或相对运动趋势,因此木块不受摩擦力,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
力与运动的关系;滑动摩擦力的影响因素;二力平衡的条件
【点评】
本题考查力与运动的相关易混淆知识点,需要准确理解力的作用效果、滑动摩擦力的影响因素以及二力平衡的条件,避免陷入“力是维持物体运动的原因”这类错误认知。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先回忆力的两个作用效果:一是使物体发生形变,二是改变物体的运动状态。再结合题目场景分析:运动员对跳板施力$F_{1}$时,跳板的形状会发生改变,所以$F_{1}$的作用效果是使跳板发生形变;跳板对运动员的力$F_{2}$,会让运动员的速度大小和运动方向发生变化,因此$F_{2}$的作用效果是改变运动员的运动状态。
【解析】
力的作用效果有两个:一是使物体发生形变,二是改变物体的运动状态。
运动员对跳板施力$F_{1}$,跳板在该力作用下形状发生改变,即发生形变;
跳板对运动员的力$F_{2}$,使运动员的速度大小和运动方向发生变化,改变了运动员的运动状态。
【答案】
形变;运动状态
【知识点】
力的作用效果
【点评】
本题结合跳板跳水的实际场景,考查对力的作用效果的理解,明确力的两种作用效果,属于基础识记类题目。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先思考第一个空:踢出去的足球不再受脚的作用力,但仍能向前滚动,这是因为物体具有保持原来运动状态不变的性质,即惯性,所以足球会继续保持运动状态向前滚动。再看第二个空:足球越滚越慢最终停下,运动状态发生了改变,根据力的作用效果,力可以改变物体的运动状态,这里足球是受到了地面的摩擦力(阻力),这个力改变了它的运动状态,使其速度减小直至停下。
【解析】
踢出去的足球原本处于运动状态,由于足球具有惯性,会保持原来的运动状态,所以会继续向前滚动;足球在滚动过程中受到地面的摩擦力作用,摩擦力改变了足球的运动状态,使其速度逐渐减小,最终停下来。
【答案】
足球具有惯性;足球受到摩擦力的作用
【知识点】
惯性;力改变运动状态
【点评】
本题结合生活常见现象,考查惯性和力的作用效果的相关知识,属于基础概念题,注重物理原理在生活中的应用考查。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先回忆牛顿第一定律的内容: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。接着分析物体原来的运动状态,题目中物体原本在平衡力作用下沿光滑水平面做匀速直线运动,当这对平衡力消失后,物体不受任何力的作用。根据牛顿第一定律,物体不受力时会保持原来的运动状态,因为它原来处于运动状态,所以会继续做匀速直线运动。
【解析】
根据牛顿第一定律,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。
该物体原来在一对相互平衡的力的作用下沿光滑水平面做匀速直线运动,当这对平衡力突然同时消失后,物体不受任何力的作用。
由于物体原来处于匀速直线运动状态,根据牛顿第一定律,物体将保持原来的运动状态,继续做匀速直线运动。
【答案】
做匀速直线运动
【知识点】
牛顿第一定律
【点评】
本题考查牛顿第一定律的应用,关键是明确物体原来的运动状态,理解物体不受力时将保持原来的运动状态不变。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先判断物体的运动状态:物体做匀速直线运动,属于平衡状态,此时物体受力平衡。接着分析水平方向的受力:物体受到水平向右的拉力和摩擦阻力,这两个力是一对平衡力。根据二力平衡的条件,平衡力大小相等、方向相反,结合已知的拉力大小和方向,就能得出摩擦阻力的大小和方向。
【解析】
物体沿水平地面向右做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向受到的拉力和摩擦阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件,这两个力大小相等、方向相反。已知拉力大小为50 N,方向水平向右,因此摩擦阻力大小为50 N,方向水平向左。
【答案】
50;水平向左
【知识点】
1. 二力平衡条件
2. 平衡状态
【点评】
本题是力学基础题,主要考查二力平衡条件的应用。解题核心是先识别物体的平衡状态,再判断水平方向的平衡力,利用二力平衡的特点求解,有助于巩固对平衡状态和二力平衡概念的理解。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们可以分阶段结合运动状态分析受力情况:打开降落伞前,运动员下落速度越来越快,处于加速运动状态,根据力与运动的关系,加速运动时合力方向与运动方向相同(向下),说明重力大于阻力;打开降落伞后,运动员先减速下落,此时阻力大于重力,随着速度减小阻力逐渐增大,重力不变,合力(重力与阻力的差值)逐渐变小,当匀速下落时,阻力等于重力,合力为零且保持不变,由此可得出合力的变化情况。
【解析】
打开降落伞前,运动员下落速度越来越快,处于加速运动状态,根据力与运动的关系,此时运动员受到的阻力小于重力;打开降落伞后,运动员先减速下落,此过程中阻力逐渐增大,合力(重力与阻力的差值)逐渐变小,当运动员匀速下落时,阻力等于重力,合力为零且保持不变,因此整个下落过程中,运动员所受合力先变小后不变。
【答案】
小于;先变小后不变
【知识点】
力与运动的关系;二力平衡条件
【点评】
本题结合跳伞运动员的下落过程,考查对力与运动关系及合力变化的分析,需结合运动状态的改变判断受力情况,注重物理过程的动态分析。
【难度系数】
0.6
【分析】
我们可以分三个阶段对运动员进行受力分析,结合力与运动的关系判断运动状态:
1. 从O点到A点:弹性绳未伸直,运动员不受拉力,只受重力,合力方向与运动方向相同,运动状态为加速;
2. 从A点到B点:弹性绳逐渐伸长,形变程度变大,拉力逐渐增大,此阶段重力大于拉力,合力向下,与运动方向相同,运动员加速下落;
3. 从B点到C点:弹性绳继续伸长,形变程度继续变大,拉力继续增大,此阶段拉力大于重力,合力向上,与运动方向相反,运动员减速下落。
【解析】
(1) 从O点到A点,弹性绳处于自然伸直状态,没有发生弹性形变,所以运动员所受的拉力$F=0$;此时运动员只受重力,合力方向向下,与运动方向一致,因此运动员加速下落。
(2) 从A点运动到B点的过程中,弹性绳逐渐伸长,弹性形变程度变大,根据弹力的变化规律,弹性绳的拉力$F$变大;此过程中运动员受到的重力$G$大于拉力$F$,合力方向向下,与运动方向相同,所以运动员加速下落。
(3) 从B点运动到C点的过程中,弹性绳继续伸长,弹性形变程度继续变大,拉力$F$继续变大;此过程中拉力$F$大于重力$G$,合力方向向上,与运动方向相反,所以运动员减速下落。
【答案】
(1) $\boldsymbol{0}$;加速
(2) 大;加速
(3) 大;减速
【知识点】
力与运动的关系;弹力的变化规律
【点评】
本题以蹦极运动为背景,通过对不同阶段运动员的受力分析,考查力与运动的关系及弹力的变化规律,重点培养动态过程的物理分析能力,需要准确判断不同阶段的受力大小关系来确定运动状态。
【难度系数】
0.6