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形变
运动状态
静止
匀速直线运动
改变运动状态
不变
改变
合力
力的合成
之和
两个力
之差的绝对值
较大的力
平衡状态
改变
D
B
C
A
【分析】
首先回忆力的基本作用效果:力有两个核心作用效果,一是使物体发生形变,二是改变物体的运动状态。接着思考物体运动状态不变的情况,运动状态的改变包含速度大小或运动方向的改变,因此运动状态不改变意味着物体的速度大小和方向均保持稳定,对应的状态是静止(速度始终为0)或匀速直线运动(速度大小和方向都不发生变化)。我们只需依据这些基础知识点依次填入对应内容即可。
【解析】
根据力学基础概念:
1. 力的两个作用效果分别是使物体发生形变、改变物体的运动状态;
2. 物体运动状态不发生改变时,速度的大小和方向都无变化,对应物体处于静止状态或做匀速直线运动。
因此依次填入的内容为:形变、运动状态、静止、匀速直线运动。
【答案】
形变;运动状态;静止;匀速直线运动
【知识点】
力的作用效果、平衡状态
【点评】
本题是力学入门级基础概念题,重点考查对力的作用效果和运动状态不变(平衡状态)核心定义的掌握,是构建力学知识体系的基础内容,需准确牢记相关概念。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先回忆牛顿第一定律的核心内容:物体在不受力或受平衡力时,会保持静止或匀速直线运动状态;受非平衡力时,运动状态会改变。由此推导:
1. 牛顿第一定律表明,力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,确定第一个空的内容;
2. 当物体受力平衡时,合力为零,等效于不受力的状态,根据牛顿第一定律,运动状态保持不变;
3. 当物体受力不平衡时,合力不为零,会打破原来的运动状态,因此运动状态会改变。
【解析】
1. 根据牛顿第一定律的结论,力的作用是改变物体的运动状态,而非维持运动,所以第一空填“改变运动状态”;
2. 物体受力平衡时,合力为零,物体将保持静止或匀速直线运动状态,即运动状态“不变”;
3. 物体受力不平衡时,合力不为零,会使物体的速度大小或方向发生变化,即运动状态“改变”。
【答案】
改变运动状态;不变;改变
【知识点】
牛顿第一定律、力与运动状态的关系
【点评】
本题考查牛顿第一定律的核心知识点,重点在于理解力是改变物体运动状态的原因,以及平衡与不平衡受力对物体运动状态的影响,属于力学基础概念题,需准确牢记相关规律。
【难度系数】
0.8
【分析】
这道题是关于力的合成相关基础概念和规律的填空题。解题时需先回忆合力、力的合成的定义,再准确记牢同一直线上两个力合成的两种情况(方向相同、方向相反)下合力的大小计算和方向判断规则。首先根据合力的定义确定第一个空,再根据力的合成的定义确定第二个空;对于同一直线二力合成,方向相同时效果叠加,合力为二力之和,方向与二力方向一致;方向相反时效果抵消部分,合力为二力之差的绝对值,方向与较大力的方向一致,据此依次填写各空。
【解析】
1. 根据合力的定义:如果一个力的作用效果与某几个力共同作用的效果相同,那么这个力就叫作那几个力的合力。
2. 根据力的合成的定义:求几个力的合力的过程,叫作力的合成。
3. 同一直线上两个力的合成:
当两个力方向相同时,两个力的作用效果叠加,合力等于两个力之和,合力方向与两个力的方向相同;
当两个力方向相反时,两个力的作用效果相互抵消一部分,合力等于两个力之差的绝对值,合力方向与较大的力的方向相同。
【答案】
合力;力的合成;之和;两个力;之差的绝对值;较大的力
【知识点】
1. 合力的概念
2. 力的合成的概念
3. 同一直线上二力合成规律
【点评】
本题考查力学中力的合成相关的基础概念与规律,属于必记的基础知识。这些内容是后续学习复杂力的分析与合成的前提,需准确记忆概念的表述和合成规则的细节,避免混淆方向相反时合力的大小计算与方向判断。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先回忆力与运动的核心关系:力是改变物体运动状态的原因,平衡状态的物体合力为零。先思考合力为零时物体的运动状态——保持静止或匀速直线运动,这两种状态统称为平衡状态;再结合“力是改变运动状态的原因”,可知当合力不为零时,物体的运动状态会发生改变。
【解析】
根据力与运动的关系:
1. 当物体所受合力为零时,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态,这两种状态合称为平衡状态;
2. 力是改变物体运动状态的原因,当物体所受合力不为零时,物体的速度大小或运动方向会发生变化,即运动状态会改变。
【答案】
平衡状态;改变
【知识点】
力与运动的关系、平衡状态
【点评】
本题考查力学基础核心知识点,重点考查力对物体运动状态的影响以及平衡状态的定义,是力学入门的必备知识,需准确理解记忆。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,需紧扣力与运动的核心关系,结合牛顿第一定律和平衡状态的概念逐个分析选项:
1. 首先明确:物体受平衡力时处于平衡状态,平衡状态包括静止和匀速直线运动;
2. 其次牢记:力是改变物体运动状态的原因,运动状态改变包括速度大小变化、运动方向变化;
3. 最后对每个选项逐一判断:
选项A:平衡状态不只有静止,还有匀速直线运动,所以受平衡力的物体不一定静止;
选项B:根据牛顿第一定律,物体不受力也能保持匀速直线运动,运动不一定需要力维持;
选项C:运动方向变化属于运动状态改变,必然受到力的作用;
选项D:速度变化属于运动状态改变,一定受到力的作用。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 当物体所受的力相互平衡时,物体处于平衡状态,平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态,因此物体不一定静止,A错误;
B. 根据牛顿第一定律,物体不受力时也可以保持匀速直线运动状态,说明物体运动不一定受到力的作用,B错误;
C. 物体运动方向发生变化,意味着运动状态改变,而力是改变物体运动状态的原因,所以此时物体一定受到力的作用,C错误;
D. 物体运动速度发生变化,运动状态发生改变,根据力与运动的关系,运动状态改变的物体一定受到力的作用,D正确。
【答案】
D
【知识点】
牛顿第一定律,力与运动的关系,平衡状态
【点评】
本题考查力与运动关系的基础概念,重点在于区分“运动”与“运动状态改变”的不同,以及平衡状态的两种情况,容易因混淆“运动需要力维持”的错误认知而选错,需准确理解牛顿第一定律的内涵。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先,物体在光滑水平面上,竖直方向的重力与支持力是一对平衡力,合力为零,因此只需分析水平方向的两个力。水平方向上$F_1$和$F_2$是同一直线、方向相反的两个力,根据同一直线反方向二力的合成规律,合力大小为较大力减去较小力,方向与较大力的方向一致。先比较两个力的大小,$F_2=50N$大于$F_1=30N$,所以合力大小为$F_2-F_1$,方向与$F_2$相同,即水平向左。
【解析】
已知物体在水平方向受两个反方向的力:$F_1=30N$(水平向右),$F_2=50N$(水平向左)。
根据同一直线反方向二力的合成公式:
$ F_{合} = F_{2} - F_{1} = 50N - 30N = 20N $
合力的方向与较大的力$F_2$的方向相同,即水平向左。
【答案】
B
【知识点】
同一直线二力的合成
【点评】
本题考查同一直线上二力的合成,属于力学基础题。解题关键是明确反方向二力合成的计算方法,同时注意光滑水平面无摩擦力,竖直方向力平衡不影响水平方向合力的计算。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先,明确跳伞运动员处于匀速下降的运动状态,匀速直线运动属于平衡状态,处于平衡状态的物体所受合力为零,即受力平衡。接下来分析运动员的受力:他受到竖直向下的重力,同时还受到空气对他和降落伞的竖直向上的阻力。因为受力平衡,所以向下的重力和向上的阻力大小相等。然后逐一分析选项,判断哪个符合受力平衡的结论。
【解析】
跳伞运动员匀速下降,说明他处于平衡状态,根据平衡状态的受力特点,物体在平衡状态下所受合力为零,即受到的力是平衡力。
运动员受到两个力:竖直向下的重力 $ G $,竖直向上的空气阻力 $ f $。
根据二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,可知 $ G = f $,即向下的力等于向上的力。
对选项逐一分析:
A选项:向下的力大于向上的力,不符合二力平衡,错误;
B选项:向下的力小于向上的力,不符合二力平衡,错误;
C选项:向下的力等于向上的力,符合二力平衡,正确;
D选项:运动员只受竖直向下的力,忽略了空气阻力,错误。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡条件、平衡状态判断
【点评】
本题考查对平衡状态与二力平衡的理解,解题关键是先根据运动状态判断物体是否处于平衡状态,再结合二力平衡条件分析受力情况,容易出错的点是忽略空气阻力的存在,误判受力情况。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,我们可以按照以下思路思考:
1. 首先明确火箭的受力情况:火箭在竖直方向上受到竖直向下的重力(大小为$3×10^{4}N$)和竖直向上的推力。
2. 然后根据运动状态判断合力方向:火箭加速上升,说明加速度方向竖直向上,根据牛顿第二定律,合力方向与加速度方向一致,即合力竖直向上。
3. 最后推导推力与重力的大小关系:合力是推力与重力的差值(因为二力方向相反),即$F_{合}=F_{推}-G$,由于合力向上且不为零,所以$F_{推}-G>0$,也就是$F_{推}>G$,因此推力大于$3×10^{4}N$。
【解析】
步骤1:确定火箭的受力
火箭在竖直方向受两个力:竖直向下的重力$G=3×10^{4}N$,竖直向上的推力$F_{推}$。
步骤2:根据运动状态分析合力方向
火箭加速上升,加速度$a$方向竖直向上,根据牛顿第二定律$F_{合}=ma$,可知合力$F_{合}$方向与加速度方向一致,即竖直向上。
步骤3:推导推力与重力的大小关系
由于合力$F_{合}=F_{推}-G$,且$F_{合}>0$(合力向上),因此:
$F_{推}-G>0$
$F_{推}>G=3×10^{4}N$
所以推力大于$3×10^{4}N$,应选A选项。
【答案】
A
【知识点】
牛顿第二定律、受力分析
【点评】
本题主要考察力与运动的关系及牛顿第二定律的应用,解题关键是根据物体的加速运动状态判断合力方向,再结合受力分析比较力的大小,属于力学基础题型,需要熟练掌握受力分析和牛顿运动定律的基本应用。
【难度系数】
0.8