22. 如图所示是小明探究阻力对物体运动状态的影响的实验方案。

(1)为使小车刚运动到水平面上时的速度大小相等,可让同一小车从斜面上
相同
(选填“相同”或“不同”)的高度由静止滑下。
实验中,是通过
小车在水平面上运动的距离
来反映小车所受阻力对小车运动的影响。
如图所示,在
毛巾
(选填“毛巾”“棉布”或“木板”)表面,小车的运动状态改变得最快。
(2)若用以上器材探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时,除增加一个木块外还需要增加的测量仪器是
弹簧测力计
。若研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,要多次改变的物理量是
压力
,你的做法是
在小车上加钩码
。
答案:22. (1) 相同 小车在水平面上运动的距离 毛巾 (2) 弹簧测力计 压力 在小车上加钩码
23. 小华在“探究二力平衡的条件”实验中,将系于卡片两个对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,并在线的两端分别挂上相等质量的钩码,观察卡片在什么情况下处于平衡状态。如图所示,在卡片处于平衡状态后,小华把卡片转过一个角度,松手后卡片不能保持平衡,她这样做是为了说明不在
同一直线
上的两个力不平衡。

答案:23. 同一直线
24. 将一个质量为 500g 的篮球竖直向上抛出,篮球先竖直升高后又竖直下落,假设篮球在上升和下落过程中所受的空气阻力大小不变,始终是重力的五分之一。请画出篮球在上升和下落过程中的受力分析图,再分别求出上抛和下落时的合力大小,并指明其方向。( $ g $ 取 10N/kg)
答案:步骤一:计算篮球的重力
已知篮球质量$m = 500g=0.5kg$,根据重力公式$G = mg$(其中$g = 10N/kg$),可得篮球重力$G=mg = 0.5kg×10N/kg = 5N$。
已知空气阻力$f=\frac{1}{5}G$,则$f=\frac{1}{5}×5N = 1N$。
步骤二:分析上升过程
受力分析:篮球在上升过程中,受到竖直向下的重力$G$和竖直向下的空气阻力$f$。
求合力:根据同一直线上同方向二力的合成,合力$F_{合1}=G + f$。
将$G = 5N$,$f = 1N$代入可得:$F_{合1}=5N+1N = 6N$,方向竖直向下。
步骤三:分析下落过程
受力分析:篮球在下落过程中,受到竖直向下的重力$G$和竖直向上的空气阻力$f$。
求合力:根据同一直线上反方向二力的合成,合力$F_{合2}=G - f$。
将$G = 5N$,$f = 1N$代入可得:$F_{合2}=5N - 1N=4N$,方向竖直向下。
综上,上升过程合力大小为$\boldsymbol{6N}$,方向竖直向下;下落过程合力大小为$\boldsymbol{4N}$,方向竖直向下。
解析:
上升过程受力分析图
(从篮球重心竖直向下画重力$G$,竖直向下画空气阻力$f$,标箭头和符号)
下落过程受力分析图
(从篮球重心竖直向下画重力$G$,竖直向上画空气阻力$f$,标箭头和符号)
计算过程
1. 篮球质量$m=500\,\mathrm{g}=0.5\,\mathrm{kg}$,重力$G=mg=0.5\,\mathrm{kg}×10\,\mathrm{N/kg}=5\,\mathrm{N}$。
2. 空气阻力$f=\frac{1}{5}G=\frac{1}{5}×5\,\mathrm{N}=1\,\mathrm{N}$。
上升时合力
方向:竖直向下(重力与阻力同向)。
大小:$F_{\mathrm{合}}=G+f=5\,\mathrm{N}+1\,\mathrm{N}=6\,\mathrm{N}$。
下落时合力
方向:竖直向下(重力大于阻力)。
大小:$F_{\mathrm{合}}=G-f=5\,\mathrm{N}-1\,\mathrm{N}=4\,\mathrm{N}$。
结论
上升时合力大小$6\,\mathrm{N}$,方向竖直向下;下落时合力大小$4\,\mathrm{N}$,方向竖直向下。
25. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力 $ F $ 的作用, $ F $ 的大小与时间 $ t $ 的关系和物体运动速度 $ v $ 与时间 $ t $ 的关系如图乙所示。请回答下面的问题。

(1) $ t = 1s $ 时,物体所受的摩擦力是否为 0?为什么?其大小为多大?
(2) $ t = 3s $ 时,物体受到的摩擦力是多大?
(3) $ t = 6s $ 时,撤去力 $ F $,物体会立刻静止吗?为什么?
答案:25. (1) 不为 0 物体此时静止,受到的推力 F 和摩擦力相互平衡 1 N (2) 2 N (3) 不会 物体由于惯性,不会立即停止运动