2020-2021物理一模试题分类汇编——力与运动的关系问题综合及答案解析

一、初中物理力与运动的关系问题

1．小轩与爸爸乘火车去旅游时，用新买的数码相机拍下了许多珍贵的照片：如下图甲乙丙所示为车厢内桌面上塑料杯瞬间的不同状态，则下列关于火车运动状态的判断正确的是

A．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向左加速，丙图中火车突然向左减速

B．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向右加速，丙图中火车突然向左加速

C．甲图中火车在减速运动，乙图中火车突然向左减速，丙图中火车突然向右加速

D．甲图中火车在加速运动，乙图中火车突然向左加速，丙图中火车突然向右减速

【答案】A

【解析】

甲图中，物体相对于桌面的位置没有发生改变，因此它们的运动状态是相同的，说明此时火车在匀速运动；

乙图中，物体向右倾倒，说明火车突然向左加速（或向右减速），因为，火车突然向左加速时，塑料杯的下部由于摩擦也随着加速，而上部由于惯性仍保持原来的运动状态，所以才会向右倾倒；火车向右减速时的情形也可用类似的方法解释；

丙图中，物体右左倾倒，说明火车突然向左减速（或向右加速），因为，火车突然向左减速时，塑料杯的下部由于摩擦也随着减速，而上部由于惯性仍保持原来的运动状态，所以才会向左倾倒；火车向右加速时的情形也可用类似的方法解释．

综上所述，甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向左加速（或向右减速），丙图中火车突然向左减速（或向右加速），只有选项A符合题意．

故选A．

2．一个物体放在水平桌面上，下列一对力中是平衡力的是（）

A．物体受到的重力和物体对水平桌面的压力

B．物体受到的重力和水平桌面对物体的支持力

C．物体受到的支持力和物体对水平桌面的压力

D．桌子受到的重力和物体对水平桌面的压力

【答案】B

【解析】

【分析】

物体处于静止或匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力；二力平衡条件是：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，根据二力平衡力的条件进行判断。

【详解】

A．物体受到的重力和物体对水平桌面的压力，二者的方向是相同的，故A不符合题意；B．物体受到的重力和水平桌面对物体的支持力，都是作用在同一物体上，并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上，故B符合题意；

C．物体受到的支持力和物体对水平桌面的压力，尽管大小相等、方向相反、作用在同一直线上，但是它们是作用在两个不同的物体上的，故C不符合题意；

D．桌子受到的重力和物体对水平桌面的压力，二者方向相同，而且作用在不同的物体上，故D不符合题意。

故选B。

3．以下说法正确的是（）

A．投篮时，篮球离手后继续飞向篮筐是因为篮球受推力的作用

B．手握水杯静止在空中，水杯只受重力、摩擦力这两个力的作用

C．太阳东升西落，说明无论以什么物体为参照物，它都是运动的

D．以卵击石，虽然卵破，但卵对石头的力与石头对卵的力大小相等

【答案】D

【解析】

【分析】

(1)惯性是物体本身具有的保持原来运动状态不变的性质；

(2)对有水的水杯进行受力分析即可解答；

(3)研究同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论可以不同；

(4)作用力和反作用力之间的关系是：两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。【详解】

A．篮球离开手后由于惯性会继续在向上运动，故A错误；

B．手握水杯静止在空中，则受力平衡，分析可知竖直方向上，水杯受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力作用，此外水平方向上，手对杯子有压力，故B错误；

C．研究同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论可以不同，如果选择与太阳运动方向和速度都相同的物体为参照物，它就是静止的，故C错误；

D．以卵击石，鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力是一对相互作用的力，大小相等，方向相反，故D正确。

故选D。

4．关于牛顿第一定律说法正确的是（ ）

A．牛顿第一定律是科学家牛顿通过实验得到的结论

B．运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性

C．行驶的汽车关闭发动机后，由于惯性还能继续向前行驶

D．地球上物体有惯性，到了太空没有惯性

【答案】C

【解析】

【详解】

A．牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，A错误；

B．运动的物体有惯性，静止的物体同样有惯性，B错误；

C．汽车关闭发动机后，由于惯性保持原来的运动状态，还能继续向前行驶，C正确；D．惯性的大小仅仅与物体的质量有关，惯性与所处的位置无关，地球上物体有惯性，到了太空一样有惯性，D错误。

5．一辆卡车在水平路面上匀速行驶，下列选项中的两个力属于平衡力的是（）

A．卡车所受的重力和地面对卡车的支持力

B．卡车所受的重力和卡车对地面的压力

C．卡车对地面的压力和路面对卡车的支持力

D．地面对卡车的摩擦力和卡车对地面的摩擦力

【答案】A

【解析】

【分析】

平衡力的条件：作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。

【详解】

A．卡车静止，卡车所受的重力和地面对卡车的支持力是平衡力关系，故A正确；

B．卡车所受的重力和卡车对地面的压力，没有作用在同一物体上，不是平衡力，故B错误；

C．卡车对地面的压力和路面对卡车的支持力，分别作用在相互作用的两个物体上，是一对相互作用力，故C错误；

D．地面对卡车的摩擦力和卡车对地面的摩擦力，是一对相互作用力，故D错误。

故选A。

6．如图是小明在玩过山车时的情景，下列对此过程中小明的状况叙述正确的是（）

A．质量不断改变

B．运动方向不变

C．受到重力的方向始终竖直向下

D．在运动中始终处于二力平衡状态

【答案】C

【解析】

【分析】

(1)质量不随物体的形状、状态和位置的改变而改变；

(2)由图示分析运动方向变化情况；

(3)重力的方向总是竖直向下的；

(4)只有当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到平衡力作用。

【详解】

A．因为质量不随物体的形状、状态或位置的改变而改变，故A错误；

B．因为小明在做圆周运动，所以小明的方向时刻都在改变，故B错误；

C．因为重力的方向始终向下，所以运动的过程中，重力的方向始终是不变的，故C正确；

D．因为小明的运动状态不是静止状态或匀速直线运动状态，所以小明受到的力不是平衡力，故D错误。

故选C。

7．如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知AO=OB），释放小球，研究小球在水平方向上的受力和运动情况，则（）

A．小球从A运动到O的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大

B．小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小

C．小球运动到B点时将停止运动并保持静止

D．小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变

【答案】A

【解析】

【分析】

(1)小球从A运动到O的过程中，弹簧恢复原状，将弹性势能转化为动能，此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大；

(2)小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉开，球的动能转化为弹簧的弹性势能，此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小；

(3)小球运动到B点时，由于动能转化为弹性势能，直到速度为零，因此会停止运动但不会保持静止；

(4)小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左，是变化的。

【详解】

A．小球从A运动到O的过程中，弹簧恢复原状，将弹性势能转化为动能，此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大，故A正确；

B．小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉开，球的动能转化为弹簧的弹性势能，此时小

球所受弹力方向向左、速度不断减小，故B错误；

C．小球运动到B点时，由于动能转化为弹性势能，直到速度为零，因此会停止运动，但是由于弹簧恢复原状所以不会保持静止，故C错误；

D．小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左，是变化的，故D错误。

故选A。

8．如图所示，体操运动员静止在平衡木上时，与运动员所受的重力是一对平衡力的是

A．平衡木对运动员的支持力B．运动员对平衡木的压力

C．平衡木受到的重力D．运动员对地球的吸引力

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

体操运动员静止在平衡木上，所以运动员受到的是平衡力

A．平衡木对运动员的支持力和运动员所受的重力符合二力平衡的条件，是一对平衡力，故符合题意；

B．运动员对平衡木的压力作用在平衡木上，与运动员重力不作用在同一物体上，且方向相同，不是一对平衡力，故不符合题意；

C．平衡木受到的重力作用在平衡木上，与运动员重力不作用在同一物体上，且方向相同，不是一对平衡力，故不符合题意；

D．运动员对地球的吸引力作用在地球上，与与运动员重力不作用在同一物体上，不是一对平衡力，故不符合题意。

故应选A。

9．如图所示，将带钩的木块放在粗糙程度相同的水平桌面上，小明水平拉动木块，在木块加速

．．运动过程中，以下说法中正确的是( )

A．木块受到的摩擦力逐渐增大

B．木块受到的摩擦力逐渐减小

C．绳对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对平衡力

D．绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对相互作用力

【答案】D

【解析】

【分析】

影响摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度，物体做加速运动，拉力大于摩擦力；绳对木块的拉力和木块对绳的拉力大小相等，方向相反，在同一条直线上，绳对木块的拉力作用在木块上，木块对绳的拉力作用在绳上，是作用力与反作用力。

【详解】

AB．木块放在粗糙程度相同的水平桌面上，压力一定，接触面的粗糙程度一定，摩擦力大小不变，故AB错误；

C．木块做加速运动，拉力大于摩擦力，故C错误；

D．绳对木块的拉力和木块对绳的拉力大小相等，方向相反，在同一条直线上，在不同的物体上，是一对相互作用力，故D正确。

故选D。

10．如图，三个相同的物体叠放在一起，当B受到5N的水平拉力时，三个物体一起向右匀速运动，则（）

A．B和C之间的摩擦力0N

B．A和B之间的摩擦力为0N

C．B物体所受的合力为5N，方向水平向右

D．地面对C的摩擦力为5N，方向水平向右

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．对AB整体进行受力分析，物体做匀速直线运动，则AB所受的合力为零，AB受到5N 的水平向右拉力，所以受到C对AB向左的摩擦力5N，即B和C之间的摩擦力5N，故A 不符合题意；

B．因为A向右匀速运动，处于平衡状态，可知A受重力和支持力两个力作用，不受摩擦力作用，故B符合题意；

C．因为物体做匀速直线运动，则B所受的合力为零，故C不符合题意；

D．对整体分析，三个物体一起向右匀速运动，受力平衡，整体受到5N的水平向右拉力，所以受到地面对整体水平向左的摩擦力5N，即地面对C的摩擦力为5N，方向水平向左，故D不符合题意。

故选B。

11．如图所示，一轻质弹簧（即重力不计），上端挂在铁架台的水平横杆上，下端挂一重为G的小球并保持静止。图中分别出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确

A．G与F3是一对平衡力

B．G与F3是一对相互作用力

C．F1与F2是一对平衡力

D．F1与F2是一对相互作用力

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

重为G小球悬挂在铁架台的水平横杆上，由图可知F1是弹簧对小球的拉力，F2是小球对弹簧的拉力，F3是铁架台的水平横杆对弹簧的拉力；根据平衡条件可知，重力G与F1是一对平衡力，F2和F3是一对平衡力，F1与F2是一对相互作用力，G与F3是既不是平衡力也不是相互作用力。故ABC错误，D正确。

故选D。

12．两个质量相同的钩码，下端固定有纸带并穿过打点计时器，在拉力作用下两钩码分别同时从同一位置开始沿竖直向上方向运动，纸带上留下的点迹如图（a）所示，它们的s—t 图像如图（b）所示．则

A．甲的拉力大

B．甲的机械能小

C．乙的动能小

D．无法判断

【答案】C

【解析】

A．在图a中的甲、乙两图中，打点计时器打出的各点之间的距离是相同的，由此确定钩码在这两种情况下都是处于匀速直线运动状态，即平衡状态，所受的力一定是平衡力，此时的钩码只受两个力的作用：弹簧秤竖直向上的拉力和重力．根据二力平衡的条件可知这两个力相等，即甲、乙的拉力都等于各自钩码的重力，由于钩码的质量相等，则重力相等，所以甲的拉力等于乙的拉力．故A不符合题意；

BCD．两个钩码的质量相同，由题意知，两个钩码上升的高度相同，由图(b)知，甲、乙上

升相同的高度，甲所用时间小于乙所用时间，根据v=s

t

可知，甲的速度大于乙的速度，所

以，甲的动能大于乙的动能，甲的势能等于乙的势能，机械能为动能和势能之和，所以，甲的机械能大于乙的机械能．故B不符合题意．C符合题意．D不符合题意．

13．小强重力为G，乘坐竖直电梯上楼的过程中，电梯对小强的支持力F随时间的关系如图所示。则下列说法正确的是（）

A．小强在电梯中受重力、支持力、绳子拉力3个力的作用

B．在1t到2t时间段，电梯在做匀速直线运动

C．在2t到3t时间段，小强所受合力为零

D．在整个过程中，小强相对电梯一直静止，所以小强所受合力一直为零

【答案】B

【解析】

【详解】

A．小强在电梯中受重力、支持力两个力的作用，没有受到绳子拉力，A错误；

B．在1t到2t时间段，电梯对小强的支持力和小强自身受到的重力平衡，小强在做匀速直线运动，电梯也在做匀速直线运动，B正确；

C．在2t到3t时间段，小强所受的支持力小于重力，所受合力不为零，C错误；

D．在整个过程中，小强相对电梯一直静止，小强所受的支持力一开始是大于重力的，后来小于重力，所受合力不是一直都为零，D错误。

14．如图所示，是南开中学教师运动会的“同心鼓”项目，这个项目要求老师们同时用力拉着鼓四周的绳子，通过有节奏的收、放绳子使鼓起伏，让球在鼓面上跳动。下列说法正确的是（）

A．球在上升过程中所受合力不为零，合力方向竖直向下

B．球上升到最高点，此时速度为零，受平衡力

C．球与鼓面撞击后向上运动，是因为球受到惯性

D．鼓悬空保持静止时，因受到多个不同方向的拉力，合力不为零

【答案】A

【解析】

【详解】

A．球在上升过程中所受合力不为零，合力方向竖直向下，A正确；

B．球上升到最高点，此时速度为零，受重力的作用，不是平衡力，B错误；

C．惯性是物体本身所具有的属性，不能说球受到惯性，球与鼓面撞击后向上运动，是因为球由于惯性还会继续向上运动，C错误；

D．鼓悬空保持静止时，这时处于平衡状态，受到多个不同方向的拉力，合力为零，D错误。

15．如图所示，小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上，她受到的力有（）

A．重力、支持力和斜向上的摩擦力B．重力、支持力和水平向右的摩擦力C．重力、支持力和水平向左的摩擦力D．只受重力和支持力

【答案】D

【解析】

【详解】

由于小红匀速向上运动，受力平衡，在竖直方向上受到重力和支持力的作用，在竖直方向上受力平衡，假设在斜向上的方向受到摩擦力作用，那么受力不平衡，不会匀速运动；同理，假设受到水平向右的摩擦力或者水平向左的摩擦力，都不会匀速运动，这与题意不符合，所以小红受到的力只有重力和支持力。

故选D。

16．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体 A 相对于地面静止，物体 B 以 0.1m/s 的速度在物体 A 表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（）

A ．F 2 的功率为 0.6W

B ．弹簧测力计读数为 9N

C ．地面对物体 A 的摩擦力为 2N

D ．如果增大 F 2，物体 A 可能向左运动

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】 A ．由图知，水平使用滑轮组，对于物体B 来说n =2，拉力端移动速度

220.1m/s 0.2m/s v v ==?=物

拉力F 2做功功率

223N 0.2m/s 0.6W P F v ==?=

故A 正确，不符合题意；

B ．不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，对于弹簧测力计来说是3股，所以弹簧测力计的示数

2333N 9N F F ==?=

故B 正确，不符合题意；

C ．对于物体A ，受到的力：B 向左的摩擦力

2223N 6N B f F ==?=

向右的拉力F 1=4N ，因为A 静止，所以地面向右的摩擦力

B 16N 4N 2N f f F =-=-=地

故C 正确，不符合题意；

D ．如果增大F 2，由于B 对A 压力的大小没变，接触面的粗糙程度没变，所以B 对A 的摩擦力不变，此时物体 A 相对于地面仍然静止，故D 错误，符合题意。

故选D 。

17．如图1所示，水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。物块（体积忽略不计）在F = 2N 的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图2为物块运动的v t -图像，下列说法正确的是（ ）

A．区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度大

B．物块在区域①路面上所受的摩擦力等于2 N

C．拉力在区域①中做的功比区域②的小

D．区域③的长度大于区城②的长度

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

AB．由图知，物块运动时，在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力的作用；物体在0～2s内做加速运动，此时的拉力要大于摩擦力；在2s～3s内做匀速运动，则拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相同，此时摩擦力等于20N；滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力大小不变，由于拉力大小一直不变，所以区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度小，而且物块在区域①路面上所受的摩擦力小于2 N

，故AB错误；

C．由图可知，物体在0～2s内图象与2s～3s内图象与坐标轴围成的面积相同，则这两段

可知，拉力在时间内通过的路程是相同的；由于拉力相同，距离也相同，则根据W Fs

区域①中做的功和区域②中所做的功是相同的，故C错误；

D．由图可知，物体在2s～3s内图象与坐标轴围成的面积要小于物体在3s～6s内图象与坐标轴围成的面积，即区域③的长度大于区域②的长度，故D正确。

故选D。

18．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，另一端连接至放在小车底板上的木块，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．木块静止不动时，弹簧对木块的拉力和木块对弹簧的拉力是一对平衡力

D．当木块向前压缩弹簧时，木块的速度逐渐减小，说明木块的惯性在减小

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．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。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，从而造成木块向左运动或有向左运动的趋势，故B正确；

C.．木块静止不动时，弹簧对木块的拉力和木块对弹簧的拉力是一对相互作用力，故C错误；

D．惯性是物体本身具有的属性，只与物体的质量有关，故D错误。

故选B。

19．2019女排世界杯中，中国女排以11连胜的战绩荣获世界冠军。如图是比赛时的情景，下列关于该情景的说法正确的是（）

A．击球时手对排球的力与排球对手的力是一对平衡力

B．击球后排球的运动方向改变说明力可以改变物体的运动状态

C．排球运动到最高点时，如果一切外力都消失将保持静止状态

D．排球在空中下落的过程中受平衡力作用

【答案】B

【解析】

【详解】

A．击球时，手对排球的力和排球对手的力是一对相互作用力，故A错误；

B．击球时，手对排球有力的作用，这个力的作用效果是让排球的运动方向发生改变，故B 正确；

C．排球运动到最高点时，其速度不为零，所以此时如果一切外力都消失，其不会处于静止状态，而会处于匀速直线运动状态，故C错误；

D．排球在空中下落的过程中，速度越来越快，不是处于平衡状态，所受的力不是平衡力，故D错误。

故选B。

20．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是

甲乙

A．0～2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力

B．2～4秒物体做匀速直线运动

C．2～4秒物体受到的摩擦力是3N

D．4～6秒，物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．0～2秒时，F=1N，物体的运动速度为0，即处于静止状态，则推力F与摩擦力形成一对平衡力，大小相等，故A错误；

BC． 2～4秒时，推力F=3N，物体运动的速度逐渐增加，不是匀速直线运动，推力与摩擦力不是平衡力，故摩擦力不是3N，BC错误；

D．4～6秒时，推力F=2N，物体做匀速直线运动，故物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力，D正确。

故选D。