物理力与运动的关系问题的专项培优练习题(含答案)
一、初中物理力与运动的关系问题
1．如图甲所示装置，其中心固定着一根竖直的杆，杆顶有一小球。一开始小球和装置一起沿某一水平方向做匀速直线运动，某时刻装置突然停止，小球从杆上落下，刚离开杆时的俯视图如图乙所示，请由此判断装置是向哪个方向运动（）
A．西南B．东南C．东北D．西北
【答案】A
【解析】
【详解】
假设装置是向西南方向运动的，某时刻装置突然停止，小球由于惯性，还会继续向西南方向运动，这与图乙的运动相符合，所以该装置向西南方向运动符合题意，故选A。
2．踢足球是我国青少年喜爱的一项体育运动，如图所示是一次精彩的传球攻门过程，下列说法正确的是（）
A．在运动过程中，足球的重力势能是不变的
B．足球对脚的作用力和脚对足球的作用力是一对平衡力
C．足球在空中能够继续飞行，是因为受到惯性力的作用
D．足球飞行路线发生了变化，说明力能改变物体的运动状态
【答案】D
【解析】
【分析】
(1)重力势能的影响因素是质量和高度，据此判断其是否发生改变；
(2)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上；
(3)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性；
(4)力可以改变物体的运动状态。
【详解】
A．在运动过程中，足球的高度发生了变化，所以重力势能是变化的，故A错误；
B．足球对脚的作用力和脚对足球的作用力，作用在不同的物体上，是一对相互作用力，不是一对平衡力，故B错误；
C．足球在空中能够继续飞行，是由于足球具有惯性，但不能说受到惯性力的作用，因为惯性不是力，故C错误；
D．足球飞行路线发生了变化，是重力作用的结果，说明力能改变物体的运动状态，故D 正确。
故选D。
3．一个文具袋静止在水平桌面上，下列说法正确的是( )
A．文具袋受到的重力和文具袋对桌面的压力是一对相互作用力
B．桌子受到的重力和文具袋对桌子的压力是一对相互作用力
C．文具袋受到的重力和桌子对文具袋的支持力是一对平衡力
D．桌子对文具袋的支持力和文具袋对桌子的压力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．文具袋受到的重力和文具袋对桌面的压力方向相同，不符合相互作用力的条件，所以不是一对相互作用力，故A错误；
B．桌子受到的重力和文具袋对桌面的压力是作用在同一物体上的两个力，且大小不相等，不符合相互作用力的条件，所以不是一对相互作用力，故B错误；
C．文具袋受到的重力和桌子对文具袋的支持力均作用在文具袋上，大小相等、方向相反、作用在一条直线上，符合二力平衡的条件，所以是一对平衡力，故C正确；
D．桌子对文具袋的支持力和文具袋对桌子的压力是作用在不同的物体上的两个力，不符合二力平衡的条件，所以不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
4．如图所示，木块竖立在小车上，随小车一起以相同的速度在水平地面上向右做匀速直线运动，不考虑空气阻力，下列说法中正确的是
A．如果小车突然停止运动，木块将向左倾倒
B．木块对小车的压力与木块受到的重力是一对平衡力
C．小车对木块的支持力与木块受到的重力是一对平衡力
D．木块对小车的压力与地面对小车的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】
A．如果小车突然停止，木块下部由于摩擦速度减小，而木块上部由于惯性会仍然保持原来的运动状态向右运动，所以会向右倾倒，故A错误；
B．木块对小车的压力与木块受到的重力，二力方向相同，所以不是一对平衡力，故B错误；
C．小车对木块的支持力与木块受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在同一物体上，是一对平衡力，故C正确；
D．木块对小车的压力与地面对小车的支持力大小不相等，方向相反，在同一直线上，作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故D错误。
5．水平面上叠放着A，B两个物体，在水平方向力F1和F2的作用下，以共同的速度v一起向右匀速运动，已知F1=10N，F2=6N，那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是（）
A．A对B的摩擦力为10N，向右
B．B对地面的摩擦力为4N，向左
C．A受到摩擦力为4N，向左
D．地面对B的摩擦力为6N，向左
【答案】A
【解析】
【详解】
A．由于物体间力的作用是相互的，A受到B的摩擦力水平向左，大小是10N，则B上表面受到A的摩擦力水平向右，大小是10N，故A正确；
C． A相对于B保持静止状态，水平方向上A受到拉力F1和摩擦力作用，摩擦力和拉力是一对平衡力，拉力F1是10N，A受到B的摩擦力是10N，故C错误；
D．物体B进行匀速直线运动，水平方向上受到A对B水平向右的摩擦力、地面对B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2，这三个力是平衡力，所以，地面对B水平向左的摩擦力与水平向左的拉力F2之和等于A对B水平向右的摩擦力，即B下表面受到地面的摩擦力大小为10N-6N=4N，方向向左，故D错误；
B．因为物体间力的作用是相互的，B 对地面的摩擦力与地面对B的摩擦力大小相等，方向相反，即B对地面的摩擦力为 4N，方向向右，故B错误。
故选A。
6．小明和小忠想把一条弹性绳拉开，使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上，用来晒衣服．现有两种办法：一种是按图甲的方法做；另一种是按图乙的方法做．关于这两种做法下列说法正确的是：
A．图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小
B．图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小
C．图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同
D．条件不足，无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
弹性绳在两种情况下承受的拉力相同，两个人沿相反方向拉弹性绳和将弹性绳一端固定，两个人同时用力拉弹性绳，效果一样，因为两个人拉时，某一个人拉相当于固定在柱子上，根据力的作用是相互的，人拉弹性绳的力和弹性绳拉人的力相当，所以两种情况下，拉力相等，所以乙图中每个人的拉力是甲图中每个人拉力的1/2，所以B选项正确．
7．如图所示，用F=6N 的水平向右的拉力拉动物块 A 时，物块 B 静止不动，此时弹簧测力计的示数为 4N，则物块 B 所受摩擦力的大小及方向为（）
A．6N，向左B．4N，向右C．6N，向右D．4N，向左
【答案】B
【解析】
【详解】
以B为研究对象，B在水平方向受弹簧测力计对其向左的拉力和物体A对其向右的摩擦力作用。因为B静止，所以这两个力平衡，大小相等。所以物块 B所受摩擦力为4N，方向向右。故选B。
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。
9．一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。
10．将一轻质弹簧固定在水平桌面上，在上面放置一个小钢球，静止时弹簧长度为L，如图甲所示；再用手向下压到一定程度，如图乙所示；释放后钢球运动到距离水平桌面2L
处，如图丙所示。对钢球分析不 正确的是（ ）
A ．甲图中，钢球一定受平衡力作用
B ．丙图中，弹簧一定不存在弹性势能
C ．从乙图到丙图过程中，弹簧的机械能一定改变
D ．钢球上升但没有离开弹簧之前运动速度先变大后减少
【答案】B
【解析】
【详解】
A ．甲图中，钢球静止时，处于平衡状态，所以一定受到平衡力的作用。故A 正确，不符合题意；
B ．丙图中，弹簧发生了弹性形变，所以弹簧一定存在弹性势能。故B 错误，符合题意；
C ．从乙图到丙图过程中，弹簧的弹性形变变小，弹性势能转化为钢球的机械能，所以机械能一定改变。故C 正确，不符合题意；
D ．用手将重物向下压缩到一定程度后，突然将手撤去，开始阶段，弹簧的弹力大于重物的重力，其合力方向竖直向上，重物向上做加速运动；当弹簧的弹力小于重物的重力时，合力竖直向下，而速度竖直向上，重物做减速运动。所以钢球上升但没有离开弹簧之前运动速度先变大后减少。故D 正确，不符合题意。
11．如图所示，水平地面上有一长木块B 足够长，正方体A 在B 的上表面且用不可伸长的细绳连接在竖直墙壁上，A 、B 质量相等。当用大小为24N 的拉力F 使B 向右做匀速直线运动时（已知地面、A 、B 三者的粗糙程度相同），则下列有关说法正确的是（ ）
A ．A 物体受到的摩擦力方向向左
B ．A 对B 的摩擦力大小为8N
C ．地面对B 的摩擦力为12N
D ．B 受到的摩擦力为12N
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．对A 受力分析，其水平方向二力平衡，则A 物体受到的摩擦力方向向右，故A 错误； BCD ．由题意，A 、
B 质量相等，且各接触面动摩擦因数相同，由滑动摩擦力公式f N μ=可知，物体B 与地面之间的滑动摩擦力 B 2f N mg μμ→==地
A 、
B 之间的摩擦力
A B f N mg μμ→'==
又在F 作用下，物体B 做匀速直线运动，即水平方向受平衡力，则有
A B B 2324N F f f mg mg mg μμμ→→=+=+==地
由此可得：B 16N f →=地，A B 8N f →=，故B 正确，CD 错误。
故选B 。
12．如图所示，甲、乙两位同学做如图所示的“拔河”游戏，两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端，保持凳子水平，然后各自向两侧“拉”，若凳子下表面各处的粗糙程度相同，且在乙端的凳面上放四块砖，则下列判断正确的是 （ ）
A ．凳子向甲方移动
B ．凳子向乙方移动
C ．凳子原处不动
D ．凳子向体重大的同学一方移动
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，而滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，图示凳子下表面的粗糙程度相同，而乙端的压力大，所以乙端的摩擦力大，由于甲所受最大静摩擦力小，因此甲将容易相对长凳滑动，即甲容易被拉离，因此凳子将向右移动，即凳子向乙移动，故选B 。
13．关于弹力，下列说法中错误的是（ ）
A ．桌面受到水杯的压力，压力是弹力
B ．放在桌面上的水杯受到的支持力是由于水杯发生弹性形变产生的
C ．物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力
D ．放在桌面上的水杯受到桌面对它的支持力与水杯受到的重力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
AC ．物体由于发生弹性形变产生的力叫做弹力，平时所说的推力、拉力、压力、支持力等，都属于弹力；所以水杯对桌面的压力属于弹力，故A 、C 正确，都不符合题意； B ．放在水平桌面上的水杯，受到的支持力是由于桌面发生微小形变而产生的，故B 错误，符合题意；
D ．水杯受到的重力和桌面对水杯的支持力符合二力平衡的四个条件，是一对平衡力，故D
正确，不符合题意。
故选B。
14．如图所示，小明拉着小车匀速行走在水平路面上，下列说法正确的是（）
A．小明拉着小车匀速行走时，小明对小车没有做功
B．小车的重力与地面给小车的支持力不是一对平衡力
C．小明对小车的拉力与地面对小车的摩擦力是一对平衡力
D．地面给小明的摩擦力方向是向后的
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．小车在小明的拉力作用下，运动了一段距离，因此小明对小车做功了，故A错误；B．读图可知，小车受到小明的斜向上的拉力，小车的重力与地面给小车的支持力大小不相等，所以两者不是一对平衡力，故B正确；
C．读图可知，小明对小车的拉力与地面对小车的摩擦力没有作用在同一直线上，不属于平衡力，故C错误；
D．小明的脚对地面有一个向后的摩擦力，同时地面对脚一个向前的摩擦力，故D错误。故选B。
15．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。
16．下列函数图像能正确地描述两个物理量之间关系的是（）
A．弹性限度内弹簧所受拉力与伸长关系
B．粗糙程度不变时，滑动摩擦力与压力关系
C．压力一定时，物体受到压强与受力面积关系
D．液体密度不变时，液体压强与深度关系
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．在弹性限度内，弹簧的伸长与所受拉力成正比关系，图像应是过原点的一条倾斜直线，故A不符合题意；
B．粗糙程度不变时，压力越大，滑动摩擦力越大，若压力为零，则摩擦力为零，而选项中图象反映的是压力为零，仍有摩擦力，故B不符合题意；
C．根据P=F
S
可知，压力一定时，物体受到压强与受力面积成反比，图像为双曲线的一部
分，故C符合题意；
D．根据P=gh
可知，液体密度不变时，液体压强与深度成正比关系，而选项中图象反映的是深度增大压强减小，故D不符合题意。
故选C。
17．如图所示，木板B放在光滑水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上。用大小为5N的水平力F向左拉动B，使B向左做匀速直线运动，此时水平绳的拉力大小为T，下面说法正确的是（）
A．拉力T的大小为5 N
B．木块A所受摩擦力的方向为水平向右
C．木块A对木板B的摩擦力大小等于10N
D．若增大拉力，木板B受到的摩擦力将变大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．由题可知，木块A静止，其受水平向右的拉力和水平向左的摩擦力。又因为物体间力的作用是相互的，则物体B受到A对它水平向右的摩擦力。由于木板B做匀速直线运动，木板B放在光滑水平面上，所以B与地面之间的摩擦力为0，则B受到水平向左的拉力和水平向右的摩擦力二力平衡，木块A对木板B的摩擦力是向右的，且大小等于5N。木块A所受摩擦力的方向水平向左，大小为5N ，拉力T的大小为5N，故A项正确，BC项错误；
D．滑动摩擦力的大小跟压力和接触面的粗糙程度有关，在上述过程中，压力和接触面的粗糙程度都没有改变，故摩擦力不变，故D项错误。
故选B
18．如图所示，物体G静止在粗糙的水平地面上，用水平向左的拉力F去拉物体。第一次F1=10N，物体未被拉动；第二次F2=15N，物体恰好能向左做匀速直线运动；第三次
F3=20N，物体向左运动。下列说法正确的是（）
A．第一次物体不受摩擦力作用
B．第二次物体受到的摩擦力大小为15N
C．第三次物体受到的摩擦力方向一向左
D．第三次物体受到的摩擦力大小为20N
【答案】B
【解析】
【分析】
掌握产生摩擦力的条件：要产生摩擦力，相互接触的物体间要发生相对运动或相对运动的趋势；物体如果在水平拉力的作用下匀速直线运动，不论速度大还是小，摩擦力和拉力都是二力平衡，拉力是多大，摩擦力就是多大；如果其他条件不变，只是增大拉力，物体的运动状态就变了，不是匀速直线运动了，但摩擦力的大小还是不变的。同一直线上的两个力，如果方向相反，其合力大小为二力之差，方向与较大的力的方向相同，如果二力大小相等，合力大小就为零。
【详解】
A．当F1=10N时，物体未被拉动，在水平方向由二力平衡知拉力等于摩檫力即
f＝F＝10N
故A错误；
B．用大小为15N的力水平向左拉物体，物体向左做匀速直线运动，物体发生了相对运动，此时属于滑动摩檫力，故
f＝F＝15N
故B正确；
C．摩檫力方向与物体的相对运动方向或相对运动趋势方向相反，物块相对与地面是向左运动的，所以地面对物块的摩檫力方向向右，故C错误；
D．当拉力是20N，因为影响滑动摩檫力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度没有发生变化，因此当把拉力F增大为20N时，则物体受到的摩擦力仍为15N，故D错误。
故选B。
【点睛】
本题考查摩擦力产生的条件，物体之间有相对运动或有运动趋势；根据物体的状态可判断物体的受力情况。
19．如图，用力F将小球压至D点（弹簧始终处于弹性限度内），撤去F后，小球从静止开始向上运动，到达C位置时小球所受弹力等于重力，B位置是弹簧自身长度的位置，A 位置是小球到达的最高点。整个过程不计能量损失，下列说法中正确的是（）
A．在B位置小球受力平衡
B．在A位置小球不受力
C．从D到B位置过程中小球先减速后加速
D．从D到A位置过程中小球受到的合力先减小再增大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．B位置是弹簧自身长度的位置，此位置弹簧没有发生弹性形变，没有弹力，由于整个过程不计能量损失，没有阻力，此时小球只受重力，不是平衡力，故A错误；
B．在A位置小球到达最高点，速度为零，只受重力作用，故B错误；
C．在D位置时，弹簧弹性形变最大，弹力最大，弹力大于重力，合力向上，小球加速上升，到达C位置时小球所受弹力大小等于重力，合力为零，之后BC段弹力小于重力，合力向下，小球做减速运动，BA段只受重力，合力向下，小球继续做减速运动，故C错误；D．由C分析知，D点弹力最大，弹力大于重力，合力等于弹力减重力，随后弹力减小，合力减小，当到C点时，弹力大小等于重力，合力为零，之后弹力小于重力，合力向下，合力等于重力减弹力，随着弹力的减小，合力逐渐增大，到B点，弹力消失，只受重力，合力就等于重力，合力达到最大，故从D到A位置过程中小球受到的合力先减小再增大，故D正确。
故选D。
20．下列情况中运动状态没有发生改变的是（）
A．汽车起动B．汽车拐弯
C．汽车减速上坡D．汽车在平直的公路上匀速直线行驶
【答案】D
【解析】
【分析】
运动状态的改变包括两个方面：一是运动速度大小的变化；二是运动方向的变化；判定一个物体运动状态是否改变，就从这两个角度考虑。
【详解】
A．汽车启动，车由静止变为运动，所以运动状态发生变化，故A不符合题意；
B．汽车拐弯，车的运动方向改变，所以运动状态发生变，故B不符合题意；
C．汽车减速上坡，车的速度减小，运动状态发生改变，故C不符合题意；
D．汽车在平直的公路上匀速行驶,车的速度没有改变，车的运动方向也没有改变，则汽车
的运动状态没改变，故D符合题意。故选D。