【物理】培优力与运动的关系问题辅导专题训练附答案

一、初中物理力与运动的关系问题

1．如图所示，用水平拉力F拉动木板在水平地面上匀速向左运动，物体A静止不动，下列关于木板对A的摩擦力及弹簧测力计的示数情况说法正确的是（不计绳和弹簧测力计重）（）

A．木板对A的摩擦力的方向水平向右

B．弹簧测力计的示数等于木板对A的摩擦力

C．弹簧测力计的示数大于木板对A的摩擦力

D．弹簧测力计的示数小于木板对A的摩擦力

【答案】B

【解析】

【详解】

A．由于物体A静止不动，木板向左运动，则木板受到的摩擦力向右，力的作用是相互的，物体A受到的摩擦力向左，A错误；

BCD．由于物体A静止不动，处于平衡状态，水平方向上只受到弹簧测力计的拉力和木板对A的摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等，B正确，C、D错误；

2．自行车的结构及使用涉及到不少有关摩擦的知识，其中为了减小摩擦的是（）A．车把套上制作了花纹

B．给车轴加润滑油

C．轮胎的表面做得凹凸不平

D．刹车时用力捏闸柄，增大闸皮对车圈的压力

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．车把套上制作了花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故A不合题意；

B．给车轴加润滑油是形成一层油膜，使接触面变光滑来减小摩擦，故B符合题意；C．轮胎上制有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故C 不合题意；

D．刹车时用力捏刹车，是在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦，故D 不合题意。

故选B。

3．如图l 所示，静止在水平面上的物块，受水平拉力F 作用，F 随时间t 的变化关系如图2所示，从t =0开始，小兵每隔2s 记录的物块位置和时刻如图3所示，下列说法正确的是（ ）

A ．0~4s 内，物块受到的摩擦力为4N

B ．8~l0s 内，物块受到的摩擦力为6N

C ．t =l0s 时，物块的速度一定小于5m/s

D ．若16s 时撤去F ，物块将做匀速直线运动

【答案】C

【解析】

【分析】

由图丙确定物体在不同时间段的运动状态，根据匀速直线运动的时间段及图2，利用二力平衡条件确定摩擦力的大小。

【详解】

由图3知，12到18s 物体在相同时间内通过的路程相等，做匀速直线运动，由图2知，此时f =F =4N 。

A ．由图2知，0~4s 内，物体受到的拉力F =2N ，小于滑动摩擦力，所以此时物体应处于静止状态，所受静止摩擦力等于拉力等于2N ，故A 错误；

B ．由图3知，8~10s 内，物体处于运动状态，根据影响摩擦力大小的因素可知，摩擦力仍等于4N ，故B 错误；

C ．由图3知，从10到12s 时间内，物体的平均速度 10m 5m/s 2s

s v t === 而在这段时间内物体的拉力大于摩擦力，所以做加速运动，因此全程的平均速度应大于10s 时的速度，故C 正确；

D ．若16s 时撤去F ，物体受摩擦力的作用将做减速运动，故D 错误。

故选C 。

4．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。

5．实验证明物体运动时受到的阻力与物体运动的速度有关，速度越大，阻力越大，小明将一个重为G的小球竖直向上抛出，如图所示，若小球在上升过程中的甲点与下落过程中的乙点运动速度大小相同，小球在甲点受到的合力大小为F1，在乙点受到的合力大小为F2，在最高点丙受到的合力大小为F3，则F1、F2、F3的大小关系为

A．F1=F2>F3B．F1>F2>F3C．F1>F3>F2D．F1=F3>F2

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

小球在运动过程中，受到的阻力与运动方向相反，所以上升过程中的甲点，小球受向下的重力和向下的阻力，则合力向下，且大于重力；下降过程中的乙点，小球受向下的重力和向上的阻力，则合力向下，但小于重力；在最高点丙时，速度为零，小球不受阻力，只受向下的重力，则合力等于重力；所以三个力的大小关系为是F1>F3>F2。

故选C。

6．下列有关惯性的说法正确的是（）

A．拍打衣服灰尘脱落，是由于灰尘有惯性

B．小明没有推动静止的汽车是由于汽车没有惯性

C．跳远运动员助跑后起跳是为了增大惯性

D．飞行的子弹穿入木头后静止，它的惯性消失了

【答案】A

【解析】

【分析】

物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性，惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，质量越大，惯性越大。

【详解】

A．拍打衣服时，衣服运动，灰尘由于惯性还保持原来的静止状态，因此会从衣服上脱落，故A正确；

B．小明没有推动静止的汽车，是因为推力等于摩擦力，汽车由于惯性仍然保持原来的静止状态，故B错误；

C．跳远运动员起跳前助跑使人获得了很大的速度，起跳后由于惯性，人在空中仍然保持原来的运动状态，惯性与速度无关，故C错误；

D．高速飞行的子弹穿入木头后静止，子弹仍具有惯性，任何物体都具有惯性，故D错误。

故选A。

【点睛】

通过不同的选项考查了学生对惯性知识的理解，一定要知道惯性是物体本身的一种性质，任何物体任何情况都有惯性，其大小只与物体的质量有关。

7．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。

8．如图所示，王爷爷推着失去动力的汽车在平直道路上匀速前进，下列说法中正确的是（）

A．汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对平衡力

B．汽车所受的推力与地面对汽车的摩擦力是一对平衡力

C．汽车所受的重力与汽车对地面的压力是一对相互作用力

D．汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力是一对相互作用力

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力作用在两个物体上，是一对相互作用力，故A 错误；

B．汽车在平直的道路上做匀速直线运动，在水平方向上受到推力和摩擦力的作用，这两个力作用在同一物体上、作用在一条直线上、大小相等、方向相反，是一对平衡力；故B正确；

C．汽车所受的重力与汽车对地面的压力这两个力方向相同都向下，不是一对相互作用力，故C错误；

D．汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力大小相等、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D错误。

故选B。

【点睛】

平衡力与相互作用力的判断是个难点，平衡力是作用在一个物体上的力，而相互作用力作用于两个物体，两对力的大小都相等、方向都相反，都作用在一条直线上。

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．如图分别是加拿大北部寒冷多雪地带（甲）和杭州（乙）常见房屋照片对比，可以明显看到加拿大房屋屋顶结构比较陡。屋面坡度对积雪的影响，当屋面坡度大到某一角度时，积雪就会在产生滑移或滑落，坡度越大滑落的雪越多。据此屋顶屋面变陡时对积雪受力分析正确的是（）

A．积雪受力的情况均保持不变B．积雪受到沿斜面向下的摩擦力变小C．积雪受到屋面支持力变大D．积雪受到沿斜面向下的下滑力变大

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

ABC．屋顶上的积雪受到三个力的作用：竖直向下的重力、垂直于屋顶的支持力、沿屋顶斜向上的摩擦力，积雪不动时，三个力是平衡的；当屋面坡度大到某一角度时，积雪就会在产生滑移或滑落，坡度越大滑落的雪越多，这表明坡度变化，引起了力的变化；重力大小是不变的，改变的是支持力和摩擦力，坡度越大，支持力越小，则压力越小，摩擦力会减小，A、B、C错误；

D．积雪受到沿斜面向下的下滑力是重力、支持力、摩擦力的合力，合力变大，即下滑力变大，D正确。

故选D。

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，F 1=4N ，F 2=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 。

13．如图所示，当小明用力推墙时，他沿水平冰面减速向后退去，下列说法正确的是（ ）

A ．小明对地面的压力和地面对小明的支持力是一对平衡力

B ．小明受到摩擦力是水平向右，合力为零，运动状态不变

C ．小明减速运动时，则他的惯性和机械能也随之减小

D ．假如小明的重力突然消失，小明将做匀速直线运动

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A ．力的作用是相互的，小明对地面的压力和地面对小明的支持力是一对相互作用力，不是平衡力，A 错误；

B ．小明减速向后退去，那么受到摩擦力是水平向右，但是合力不为零，速度在减小，那么运动状态是变化的，B 错误；

C ．小明减速运动时，小明自身的质量不变，那么他的惯性是不变的；速度在减小，那么动能是在变小的，在水平冰面上运动，重力势能不变，则可知机械能是变小的；C 错误；

D ．假如小明的重力突然消失，那么小明对冰面的压力消失，摩擦力也消失，在水平方向上不受力，处于平衡状态，小明将做匀速直线运动，D 正确。

故选D 。

14．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。

15．如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧固定在竖直墙壁上，用力F向左拉B，使B以速度v向左匀速运动，这时弹簧的拉力为

F T ，则下面说法中正确的是（）

A ．木板

B 所受地面的滑动摩擦力的大小等于F T

B ．地面受到的滑动摩擦力的大小等于F T

C ．若木板以2v 的速度运动，木块受到的摩擦力大小为F T

D ．若用2F 的力作用在木板B 上，木块受到的摩擦力大小为2F T

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

对A 、B 受力分析：A 受水平向右的弹力和水平向左的滑动摩擦力；又因为物体间力的作用是相互的，则物体B 受到A 对它水平向右的滑动摩擦力；由于B 作匀速直线运动，则B 受到水平向左的拉力和水平向右的两个摩擦力平衡（A 对B 的摩擦力和地面对B 的摩擦力）；如图所示：

A ．A 受力平衡，故

f A =F T

即A 受B 的摩擦力大小为F T ，根据牛顿第三定律，B 受A 的摩擦力等于F T ，故A 错误； B ．由于B 向左作匀速直线运动，则

B F f f =+

则

B T f F f F F =-=-

根据牛顿第三定律，地面受到的摩擦力大小等于

T F F -

故B 错误；

C ．滑动摩擦力大小与相对速度无关，故木板B 以2v 的速度匀速运动时，木块受到的摩擦力大小仍为F T ，故C 正确；

D ．若用2F 的力拉木板B ，B 开始加速，但是A 与B 间压力不变，摩擦因数不变，故摩擦力大小不变，木块A 受摩擦力大小仍为F T ，故D 错误。

故选C 。

16．如图所示，木块A 的质量为m 1，一端与水平细绳相连，细绳的另一端挂着质量为m 2（m 2＜m 1）的钩码 B ，木块A 恰好在桌面上匀速运动。若在A 上再加一个质量为m 的砝码，同时在B 下再挂上一个质量为m 的钩码，木块的速度将（ ）（接触面的粗糙程度一定时，滑动摩擦力与压力成正比）

A ．不变

B ．变快

C ．变慢

D ．由m 1、m 2、m 的大小关系而决定

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

物体A 受到钩码的拉力和桌面的摩擦力做匀速运动，所以钩码对物体的拉力与桌面对物体的摩擦力是一对平衡力。根据二力平衡的条件可知两者大小相等，即

F =f

物体对桌面的压力等于物体A 的重力，即

F 压=

G A =m 1g

物体A 受到的拉力

F =

G B =m 2g

由于接触面的粗糙程度一定时，滑动摩擦力与压力成正比，则摩擦力

f =kF 压=km 1g

km 1g = m 2g k =21

m m 在A 上再加一个质量为m 的砝码，此时压力的大小

F 压1=

G A +mg =(m 1+m )g

摩擦力的大小

f ′=k (m 1+m )

g =21

m m (m 1+m )g 在B 下再挂上一个质量为m 的钩码，拉力的大小

F ′=(m 2+m )g

F ′- f ′= f ′=(m 2+m )g -

21m m (m 1+m )g =11m m (m 2+m )g -21m m (m 1+m )g =121m mg m mg m - 由于

m 2＜m 1

所以

F ′- f ′=121

m mg m mg m -＞0

F′＞f′

木块做加速运动，木块的速度将变大。

故选B。

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．如图甲所示，相同的两物块A、B 叠放在粗糙程度相同的水平地面上，在20N的水平推力F1的作用下一起做匀速直线运动，此时物块B所受的摩擦力为f1，若将A、B物块按图乙所示紧靠放在水平桌面上，用水平力F2推A，使它们一起做匀速直线运动，则

（）

A．f1=0N，F2=20N B．f1=10N，F2=20N

C．f1=20N，F2=40N D．f1=10N，F2=40N

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

在甲图中，物体A、B在20N的水平拉力作用下，一起作匀速直线运动，因此，A、B都受到平衡力作用，而物体B在物体A上，一起做匀速直线运动，没有发生相对运动或相对运

动的趋势，所以物体B不受摩擦力，即摩擦力为0，即

f1=0N

物体A受到的推力和摩擦力是一对平衡力，即摩擦力大小等于推力的大小，也为20N；在乙图中，若将A、B紧靠着放在水平桌面上，接触的粗糙程度不变，压力也不变，因此摩擦力也不变，使它们一起匀速运动，因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力，推力的大小也为20N．即

F2=20N

故A正确，BCD错误。

故选A。

20．一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是（）

A．探测器加速运动时，沿直线向后喷气

B．探测器加速运动时，竖直向下喷气

C．探测器匀速运动时，竖直向下喷气

D．探测器匀速运动时，不需要喷气

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

AB．探测器由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行加速运动时，合力的方向也沿直线与速度方向相同，而受到月球的引力方向竖直向下，所以，反冲力方向与运动直线成一角度斜向上，那么，喷气方向与运动直线成一角度斜向下，故A、B错误；

CD．探测器匀速运动，受力平衡，合力为零，已知受到的月球的引力竖直向下，则受到的气体的反冲力竖直向上，因此，探测器竖直向下喷气，故选项C正确，选项D错误。

故选C。