(人教版)第八章 运动和力 -2021-2022学年八年级物理下册 单元总结(原卷版+解析版)

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名称 (人教版)第八章 运动和力 -2021-2022学年八年级物理下册 单元总结(原卷版+解析版)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-01-21 01:18:38

文档简介

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第七章 力单元总结(原卷版)
1.了解:什么是平衡状态。
2.会:利用物体运动情况分析物体受力;分析平衡状态下物体受力;分析增大或减小摩擦力的实例。
3.理解:牛顿第一定律的内容;影响惯性大小的因素;摩擦力的概念。
4.掌握:惯性的概念;平衡力的概念;影响摩擦力大小的因素的实验探究。
5.能:利用惯性解释生活中的现象。
6.认识:静摩擦力和滑动摩擦力。
★知识点一:牛顿第一定律
一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止、或匀速直线运动状态,这就是牛顿第一定律。
要点诠释:
对定律的理解:
1.“一切”说明该定律对于所有物体都适用,不是特殊现象。
2.“没有受到力的作用”是定律成立的条件。“没有受到力的作用”有两层含义:一是该物体确定没有受到任何力的作用,这是一种理想化的情况(实际上,不受任何力的作用的物体是不存在的);二是该物体所受合力为零,它的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。
3.“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说物体在不受力的作用时,原来静止的物体仍保持静止状态,原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。
4.牛顿第一定律的内涵:物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态,说明力不是维持物体运动的原因,而是使物体运动状态发生改变的原因。或者说:物体的运动不需要力来维持,要改变物体的运动状态,必须对物体施加力的作用。
5.牛顿第一定律不能用实验直接验证,而是在实验的基础上通过分析、概括、推理总结出来的。
6.牛顿第一定律是关于力与运动关系的规律,它反映了物体在不受力(或受合力为零)时的运动规律,在不受任何力时,物体要保持原有的运动状态不变。
★知识点二:惯性
物体保持运动状态不变的性质,叫惯性。
要点诠释:
1.一切物体都有惯性,一切物体是指无论是气体、液体、还是固体;无论是静止还是运动;无论受力还是不受力都具有惯性。惯性是物体本身的一种属性。
2.惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。即静止的物体总要保持静止状态,运动的物体总要保持匀速直线运动状态。
3.惯性是物体的属性,不是力。因此在提到惯性时,只能说“物体具有惯性”,或“由于惯性”,而不能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。惯性只有大小,惯性的大小仅取决于物体的质量,质量大,惯性也大。
★知识点三:二力平衡
物体如果在两个力的作用下,保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡。这两个力就叫做一对平衡力。
要点诠释:
1.二力平衡的条件:概括说就是“同物、等大、反向、共线”。
(1)同物:作用在同一物体上的两个力;
(2)等大:大小相等;
(3)反向:两个力方向相反;
(4)共线:两个力作用在同一条直线上。
2.二力平衡的条件的应用:
(1)根据平衡力中一个力的大小和方向,判定另一个力的大小和方向。
(2)根据物体的平衡状态,判断物体的受力情况。
★知识点四:力与运动的关系
物体受平衡力(或不受力)物体的运动状态不变(保持静止或匀速直线运动状态)。
物体受非平衡力作用运动状态改变(运动快慢或方向改变)。
★知识点五:摩擦力
两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。
1.方向:摩擦力的方向总是跟物体相对运动(趋势)的方向相反。
2.作用点:摩擦力的实际作用点是在两个物体的接触面上。
3.摩擦力产生的条件:①两个物体相互接触;②要发生或将要发生相对运动;③表面粗糙;④两物体间有压力。
4.摩擦力的种类:静摩擦、动摩擦(滑动摩擦、滚动摩擦)。
5.滑动摩擦力与滚动摩擦力区别:
一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫做滑动摩擦。一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦叫做滚动摩擦。在相同条件下,滚动摩擦往往比滑动摩擦小得多。
6.实验探究影响摩擦力大小因素:
知道压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。实验重点是测滑动摩擦力大小。根据二力平衡的条件,用弹簧测力计沿水平方向拉着物体,在水平面上作匀速直线运动。此时,拉力与摩擦力平衡,其大小相等,弹簧测力计的读数跟摩擦力的大小相等。所以,从弹簧测力计的示数中就知道摩擦力的大小。实验方法是控制变量法。
要点诠释:决定摩擦力大小的因素中没有“接触面积”,物体间摩擦力的大小跟接触面的“大小”无关,而是跟接触面的“粗糙程度”有关。
7.知道下列增大和减小摩擦力的方法:
增大摩擦 减小摩擦
方法 举例 方法 举例
增大压力 用力捏闸 减小压力 推轻箱子
使接触面粗糙 鞋底刻花纹 使接触面光滑 磨光刀面
变滚动为滑动 刹车过程 变滑动为滚动 车轮
使摩擦面分离 加润滑油 给机器点油
加气垫 气垫船
磁悬浮 磁悬浮列车
(
考向:
对牛顿第一定律的理解与应用
) (
考点


牛顿第一定律
)
(
备考:
正确理解牛顿第一定律、熟练应用牛顿第一定律。
)
(
考向:
生活中常见利用和防止惯性的现象;对惯性的理解。
)
(
备考:
正确理解惯性概念。影响物体惯性大小的因素和了解生活中防止和利用惯性的实例。
) (
考点二:
惯性
)
(
运动和力
)
(
考向:
二力平衡的条件和二力平衡的应用。
)
(
考点三:
二力平衡
)
(
备考:
什么是二力平衡;二力平衡下物体运动的状态;二力平衡与牛顿第一定律的关系;二力平衡的应用。
)
(
考点四:
摩擦力
) (
考向:
摩擦力应用、影响摩擦力大小的因素-实验探究
)
(
备考:
熟悉生活中常见增大或减小摩擦力的实例、掌握影响摩擦力大小的因素、了解影响摩擦力大小因素的实验探究过程
)
考点一:牛顿第一定律
★典例一:(2021·福建中考真题)让滑块从斜面滑下,逐渐减小水平面的粗糙程度,测量滑块在水平面上的运动距离,探究“运动物体如果不受其他物体的作用,会一直运动下去吗”。下列做法能获得结论的是(  )。
A.坚持不懈进行多次实验探究 B.改进实验装置进行实验探究
C.调整实验方案进行实验探究 D.在实验基础上进行合理推理
★典例二:(2021·山东临沂市·中考真题)2021年2月4日晚,北京冬奥会倒计时一周年活动在国家游泳中心“冰立方”举行,下图是中国女子冰壶队积极备战训练的情景。掷球员将冰壶沿水平冰面推出后,冰壶由于________继续向前运动;刷冰员不停地刷冰面可以________(选填“增大”或“减小”)冰壶受到的摩擦力;如果摩擦力为零,运动的冰壶将_________(选填“静止”“逐渐停下来”或“做匀速直线运动”)。
考点二:惯性
★典例三:(2021·浙江杭州市·中考真题)小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段,最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是(  )。
A.小金加速跑时的惯性比减速跑时大;
B.小金冲过终点线,停下来时没有惯性;
C.小金整个跑步过程惯性大小不变;
D.小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性
★典例四:(2021·湖南郴州市·中考真题)关于惯性,下列说法正确的是(  )。
A.跳远时助跑是为了增大惯性;
B.物体只有受到力的作用时才具有惯性;
C.为了防止惯性带来的危害,驾车时必须系好安全带;
D.人造卫星绕地球运行时没有惯性
考点三:二力平衡与平衡力
★典例五:(2021·海南中考真题)如图是运动员踢足球的情景,下列说法正确的是(  )。
A.踢球时,脚会痛是因为力的作用是相互的;
B.踢球时,脚对球的作用力和球对脚的作用力是一对平衡力;
C.踢球时,脚对球的作用力大于球对脚的作用力;
D.足球离脚后,继续运动是因为受到惯性力的作用
★典例六:(2021·黑龙江中考真题)下列物体中,受到平衡力的是(  )。
A.正在腾空而起的火箭 B.自由竖直下落的石子
C.沿光滑斜面下滑的木块 D.在平直轨道上匀速直线行驶的火车
考点四:摩擦力的概念
★典例七:(2021·福建中考真题)小华在操场进行爬杆锻炼,在竖直杆上攀爬,匀速向上运动时受到的摩擦力大小为f 1,匀速向下运动时受到的摩擦力大小为f 2。若小华的自重为G,则(  )。
A.f 1=f 2>G B.f 1=f 2G>f 2
★典例八:(2021·北京中考真题)图示的四个实例中,为了减小摩擦的是(  )。
A.汽车轮胎上刻有花纹 B.瓶盖上刻有竖条纹
C.脚蹬面做得凹凸不平 D.储物箱下装有滚轮
考点五:摩擦力的应用
★典例九:(2021·湖南常德市·中考真题)近年常德市建成了一批足球特色学校。在足球运动中涉及到了许多物理知识。下列说法中错误的是(  )。
A.踢出去的足球在向前减速运动时,足球的惯性大小不变;
B.用头顶飞来的足球,说明力可以改变物体的运动状态;
C.足球鞋底凹凸不平,是为了减小与地面的摩擦;
D.踢出去的足球在草坪上减速运动是因为球受到了草坪对它的摩擦力
★典例十:(2021·海南中考真题)如图所示的四个实例中,目的是增大摩擦的是(  )。
A.垫上滚木搬运重物;
B.磁悬浮列车悬浮行驶;
C.轮胎上有凹凸不平的花纹;
D.给车轮的轴加润滑油
考点六:影响摩擦力大小的因素
★典例十一:(2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题)为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小夏设计了如图1所示实验(实验所用棉布比木板表面粗糙)。
(1)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做______运动,根据______知识,可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是______(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”);
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______是否有关;比较乙、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______是否有关;
(4)比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,小夏由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是______的(选填“正确”或“错误”),理由是______ ;
(5)小夏对实验装置进行改进后,如图2所示,当他再进行实验时,发现效果更好。请你说出改进后的优点是______(写出一条即可)。
★典例十二:(2021·黑龙江绥化市·中考真题)某同学利用如图所示装置探究“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验,他利用细线、长木板、两个完全相同的木块A、B和一个弹簧测力计,在水平台上进行实验。
(1)实验中用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做____________运动,根据____________知识,可知弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。当停止拉动木块后,木块由于__________会维续运动。
(2)比较甲、乙两图,得出的结论是:当接触面的粗糙程度相同时,_____________越大,滑动摩擦力越大。
(3)比较乙、丙两图,得出的结论是:滑动摩擦力大小与接触面积大小____________。(选填“有关”或“无关”)
(4)在利用甲图装置进行实验时,拉动木块由静止到匀速直线运动过程中,弹簧测力计对木块的拉力F随时间t的变化图象如图丁所示。0~3s木块处于静止状态,3s后木块开始运动,分析图象可知,当木块所受拉力为0.4N时,木块处于____________状态。
一、选择题
1.指尖陀螺是目前流行的一种玩具,陀螺的中间是轴承,轴承内有滚珠,边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶,当陀螺水平放置在指尖上,拨动飞叶后,飞叶可以绕竖直轴在指尖上长时间转动。飞叶旋转时,下列分析正确的是(  )。
A.转速变慢时惯性变小;
B.轴承内滚珠可减小摩擦;
C.陀螺的重力和它对指尖的压力是一对平衡力;
D.飞叶转动后不能立即停下来是由于受到惯性作用
2.如上右图是“探究阻力对物体运动的影响”实验图,下列说法错误的是(  )。
A.每次实验时,让同一辆小车从同一斜面的同一高度处静止滑下;
B.采用了转换法,即小车在平面上运动的距离反映了力对运动的影响大小;
C.通过实验表明,力是维持物体运动状态的原因;
D.若运动的小车不受阻力,将一直运动下去
3.如图所示的押加是我国少数民族体育项目之一,又称为大象拔河。比赛中,甲、乙双方通过腿、腰、肩和颈用“力”拖动布带互拉,以决胜负。以下关于比赛过程中的说法正确的是(  )。
A.甲、乙拖动布带的两个力始终大小相等;
B.在僵持状态下,甲拉布带的力与乙拉布带的力是一对平衡力;
C.甲获胜是因为甲拖动布带拉乙的力大于乙拖动布带拉甲的力;
D.在僵持状态下,甲对布带的拉力与乙受到地面的摩擦力是一对平衡力
4.如图甲,是消防队员小明进行爬杆训练的示意图。在某次爬杆训练中,小明沿杆竖直向上运动的速度v随时间t的变化关系如图乙所示。下列判断正确的是(  )。
A.在0﹣6s内,小明受到的重力大于摩擦力;
B.在15﹣18s内,小明受到的重力等于摩擦力;
C.在6﹣15s内,小明沿杆上爬的距离是9m;
D.在6﹣15s内,小明受到的摩擦力保持不变
5.自行车是“绿色”出行的交通工具,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的是(  )。
A.捏紧刹车装置 B.轮胎上刻有花纹
C.给车轴加润滑油 D.车轴处装有滚动轴承
6.小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)和“探究影响动能大小的因素”(如图乙)两个实验,下列说法正确的是(  )。
A.甲实验中要改变水平面的粗糙程度,乙实验中水平面的粗糙程度要相同;
B.甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的速度相同;
C.甲、乙两个实验中,小球到达水平面能继续向前运动是因为它受到惯性的作用;
D.甲实验中小球滑行的距离越远,说明小球刚开始下滑时具有的机械能越大,乙实验中木块被撞得越远,说明小球对木块做的功越多
7.如图所示,将系在细线下的小球拿至A点,然后由静止释放,小球将在A、C两点之间往复摆动,如果不考虑空气对小球的阻力,下列分析中正确的是(  )。
A.小球在摆动过程中始终受到平衡力的作用;
B.当小球摆至B点时,如果细线突然断裂,小球将竖直下落;
C.当小球摆至C点时,如果小球所受的力同时消失,小球将静止在C位置;
D.小球摆动过程中,随着小球位置的改变,小球所受重力的大小和方向也随之改变
8.惯性在日常生活和生产中有利有弊。下列四种现象中属于防止惯性带来危害的是(  )。
A.锤头松了,把锤柄在地面上撞击几下,锤头就紧紧的套在锤柄上;
B.小型客车的驾驶员和前排乘客必须系上安全带;
C.往锅炉内添煤时,煤可随着铲子运动的方向进入灶内;
D.拍打衣服可以去掉衣服上的尘土
二、填空题
9.如图甲,完全相同的A、B两正方体物块叠放在水平桌面上,用F1=40N的水平力作用在B物块上,AB一起做匀速直运动,此时B物块所受的摩擦力为   N:若将F1换为大小为60N的水平力F2按如图乙作用在A物块上,它们仍能一起向前运动,则地面对A物块的摩擦力为   N,AB之间   (有/无)摩擦力。利用图中的器材,要探究摩擦力大小与接触面大小是否有关,简述实验方法:   。
10.如图所示,晓彤站在匀速直线行进的公交车里。此时,晓彤与水平的车厢地板之间   (选填“存在”或“不存在”)摩擦力。车内站立的乘客手握吊环或扶握栏杆是为了预防和减小   。
11.“足球进校园”推进了39中校园足球的发展,运动员将静止的足球斜向上踢飞,足球在空中飞行到最高点时受   (填“平衡力”或“非平衡力”);足球落地后会继续向前滚动,是因为   。当足球静止在水平地面上时,它受到的重力和支持力的关系是   (填“平衡力”或“相互作用力”)。
12.如图所示,用手推动书本,使书本和钢笔一起在水平桌面上做匀速直线运动,此时钢笔受到的   个力的作用,书本匀速直线运动的原因是   。
13.小北在水平桌面上用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动,如图甲,根据二力平衡条件,可知摩擦力与拉力大小   ;小北在实验中发现要保持木块匀速运动很困难,小松改用如图乙所示的装置,他在用力将本板向左拉出的过程中,弹簧测力计   (选填“A”或“B”)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。
三、实验题
14.小明在观察汽车的启动和刹车过程时,发现:小轿车启动得快而重型卡车启动得慢;而同一辆汽车刹车时,速度慢时很容易就停下来了,而速度快时则不太容易停下来。他觉得速度和质量对物体的惯性都有影响。老师指导他用实验进行探究并告知两个理论知识。
知识1:惯性大小表现为外力改变物体运动状态的难易程度;
知识2:物体运动状态改变的难易程度,由速度变化的快慢来判定,速度变化慢表示运动状态难改变。
实验一:如图甲所示的实验装置,在光滑的玻璃水平面(摩擦力忽略不计)上,质量不同的小车A和小车B都从同一位置由静止开始释放,用速度测量仪测出小车的速度。两次实验记录数据如下表,从表格中记录的数据可以知道:
时间 试验小车 0 1s 2s 3s
小车A(10g) 静止 5cm/s 10cm/s 15cm/s
小车B(20g) 静止 2cm/s 4cm/s 6cm/s
(1)小车A做   直线运动,用同一个重物块拉动小车A和B的目的是   。
(2)小车   (选填“A”或“B”)的运动状态更难改变,这个实验说明了惯性与质量有关系。
实验二:利用1个小球、斜面、粗糙的水平木板、停表、速度测量仪设计了如图乙所示实验,每次实验小球从同一斜面的不同高度静止开始释放,实验数据如下表。
实验次数 释放高度h 到达水平面的速度v0 速度从v0~0时间t 在水平面上滑动的距离s
第1次 h1 5cm/s 2s 5cm
第2次 h2 10cm/s 4s 20cm
第3次 h3 20cm/s 8s 80cm
(3)这三次实验中必须保持水平面木板的   相同,小球单位时间速度大小的变化量   (选填“相同”或“不同”)。
(4)结论:同一物体,受相同的外力,速度不同时,其运动状态改变的难易程度   (选填“相同”或“不同”),物体的惯性与运动速度   (选填“有关”或“无关”)
15.如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于纸质小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向   ,并通过调整   来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片   (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究   ;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是   ;
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是   ;
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
(5)你对小明的实验装置提出的改进建议是   。
16.在学习《牛顿第一定律》时,为了探究“阻力对物体运动的影响,我们做了如图所示的实验①、②、③及推理④。
(1)实验时,为了使小车在水平面上开始运动时,具有相同的速度,采取的措施是:   ;
(2)小车在水平轨道上滑行时,受到的力一共有   个,分别是   。
(3)由实验①、②、③表明水平表面越光滑,小车运动的距离越   (选填“远”、或“近”)这说明小车受到的阻力越小,速度减小得   (选填“快”或“慢”)。
(4)进而推理得出:如果运动物体不受力,它将   。
17.小明用如图所示的实验探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做   运动。
(2)图甲中铝块所受滑动摩擦力是   N。
(3)由乙、丙两图可知,   (选填“铝块”或“木块”)的下表面更粗糙;对比甲、丙两图,   (选填“能”或“不能”)比较出木块和铝块下表面的粗糙程度。中小学教育资源及组卷应用平台
第七章 力单元总结(解析版)
1.了解:什么是平衡状态。
2.会:利用物体运动情况分析物体受力;分析平衡状态下物体受力;分析增大或减小摩擦力的实例。
3.理解:牛顿第一定律的内容;影响惯性大小的因素;摩擦力的概念。
4.掌握:惯性的概念;平衡力的概念;影响摩擦力大小的因素的实验探究。
5.能:利用惯性解释生活中的现象。
6.认识:静摩擦力和滑动摩擦力。
★知识点一:牛顿第一定律
一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止、或匀速直线运动状态,这就是牛顿第一定律。
要点诠释:
对定律的理解:
1.“一切”说明该定律对于所有物体都适用,不是特殊现象。
2.“没有受到力的作用”是定律成立的条件。“没有受到力的作用”有两层含义:一是该物体确定没有受到任何力的作用,这是一种理想化的情况(实际上,不受任何力的作用的物体是不存在的);二是该物体所受合力为零,它的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。
3.“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说物体在不受力的作用时,原来静止的物体仍保持静止状态,原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。
4.牛顿第一定律的内涵:物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态,说明力不是维持物体运动的原因,而是使物体运动状态发生改变的原因。或者说:物体的运动不需要力来维持,要改变物体的运动状态,必须对物体施加力的作用。
5.牛顿第一定律不能用实验直接验证,而是在实验的基础上通过分析、概括、推理总结出来的。
6.牛顿第一定律是关于力与运动关系的规律,它反映了物体在不受力(或受合力为零)时的运动规律,在不受任何力时,物体要保持原有的运动状态不变。
★知识点二:惯性
物体保持运动状态不变的性质,叫惯性。
要点诠释:
1.一切物体都有惯性,一切物体是指无论是气体、液体、还是固体;无论是静止还是运动;无论受力还是不受力都具有惯性。惯性是物体本身的一种属性。
2.惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。即静止的物体总要保持静止状态,运动的物体总要保持匀速直线运动状态。
3.惯性是物体的属性,不是力。因此在提到惯性时,只能说“物体具有惯性”,或“由于惯性”,而不能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。惯性只有大小,惯性的大小仅取决于物体的质量,质量大,惯性也大。
★知识点三:二力平衡
物体如果在两个力的作用下,保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡。这两个力就叫做一对平衡力。
要点诠释:
1.二力平衡的条件:概括说就是“同物、等大、反向、共线”。
(1)同物:作用在同一物体上的两个力;
(2)等大:大小相等;
(3)反向:两个力方向相反;
(4)共线:两个力作用在同一条直线上。
2.二力平衡的条件的应用:
(1)根据平衡力中一个力的大小和方向,判定另一个力的大小和方向。
(2)根据物体的平衡状态,判断物体的受力情况。
★知识点四:力与运动的关系
物体受平衡力(或不受力)物体的运动状态不变(保持静止或匀速直线运动状态)。
物体受非平衡力作用运动状态改变(运动快慢或方向改变)。
★知识点五:摩擦力
两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。
1.方向:摩擦力的方向总是跟物体相对运动(趋势)的方向相反。
2.作用点:摩擦力的实际作用点是在两个物体的接触面上。
3.摩擦力产生的条件:①两个物体相互接触;②要发生或将要发生相对运动;③表面粗糙;④两物体间有压力。
4.摩擦力的种类:静摩擦、动摩擦(滑动摩擦、滚动摩擦)。
5.滑动摩擦力与滚动摩擦力区别:
一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫做滑动摩擦。一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦叫做滚动摩擦。在相同条件下,滚动摩擦往往比滑动摩擦小得多。
6.实验探究影响摩擦力大小因素:
知道压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。实验重点是测滑动摩擦力大小。根据二力平衡的条件,用弹簧测力计沿水平方向拉着物体,在水平面上作匀速直线运动。此时,拉力与摩擦力平衡,其大小相等,弹簧测力计的读数跟摩擦力的大小相等。所以,从弹簧测力计的示数中就知道摩擦力的大小。实验方法是控制变量法。
要点诠释:决定摩擦力大小的因素中没有“接触面积”,物体间摩擦力的大小跟接触面的“大小”无关,而是跟接触面的“粗糙程度”有关。
7.知道下列增大和减小摩擦力的方法:
增大摩擦 减小摩擦
方法 举例 方法 举例
增大压力 用力捏闸 减小压力 推轻箱子
使接触面粗糙 鞋底刻花纹 使接触面光滑 磨光刀面
变滚动为滑动 刹车过程 变滑动为滚动 车轮
使摩擦面分离 加润滑油 给机器点油
加气垫 气垫船
磁悬浮 磁悬浮列车
(
考向:
对牛顿第一定律的理解与应用
) (
考点


牛顿第一定律
)
(
备考:
正确理解牛顿第一定律、熟练应用牛顿第一定律。
)
(
考向:
生活中常见利用和防止惯性的现象;对惯性的理解。
)
(
备考:
正确理解惯性概念。影响物体惯性大小的因素和了解生活中防止和利用惯性的实例。
) (
考点二:
惯性
)
(
运动和力
)
(
考向:
二力平衡的条件和二力平衡的应用。
)
(
考点三:
二力平衡
)
(
备考:
什么是二力平衡;二力平衡下物体运动的状态;二力平衡与牛顿第一定律的关系;二力平衡的应用。
)
(
考点四:
摩擦力
) (
考向:
摩擦力应用、影响摩擦力大小的因素-实验探究
)
(
备考:
熟悉生活中常见增大或减小摩擦力的实例、掌握影响摩擦力大小的因素、了解影响摩擦力大小因素的实验探究过程
)
考点一:牛顿第一定律
★典例一:(2021·福建中考真题)让滑块从斜面滑下,逐渐减小水平面的粗糙程度,测量滑块在水平面上的运动距离,探究“运动物体如果不受其他物体的作用,会一直运动下去吗”。下列做法能获得结论的是(  )。
A.坚持不懈进行多次实验探究 B.改进实验装置进行实验探究
C.调整实验方案进行实验探究 D.在实验基础上进行合理推理
【答案】D。
【解析】不受力的物体在现实生活中是不存在的,探究“运动物体如果不受其他物体的作用,会一直运动下去吗”。必须在实验的基础上加以合理的推理才能得到。故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
★典例二:(2021·山东临沂市·中考真题)2021年2月4日晚,北京冬奥会倒计时一周年活动在国家游泳中心“冰立方”举行,下图是中国女子冰壶队积极备战训练的情景。掷球员将冰壶沿水平冰面推出后,冰壶由于________继续向前运动;刷冰员不停地刷冰面可以________(选填“增大”或“减小”)冰壶受到的摩擦力;如果摩擦力为零,运动的冰壶将_________(选填“静止”“逐渐停下来”或“做匀速直线运动”)。
【答案】惯性;减小;做匀速直线运动。
【解析】[1]一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫做惯性。冰壶推出后还能继续向前运动,就是因为冰壶具有惯性。
[2]刷冰员不停地刷冰面,使冰面变得光滑,是为了减小摩擦阻力。
[3]根据牛顿第一定律可知,原本运动的物体不受力,物体将做匀速直线运动。
考点二:惯性
★典例三:(2021·浙江杭州市·中考真题)小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段,最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是(  )。
A.小金加速跑时的惯性比减速跑时大;
B.小金冲过终点线,停下来时没有惯性;
C.小金整个跑步过程惯性大小不变;
D.小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性
【答案】C。
【解析】A.物体惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大;与物体运动快慢无关,故A错误;
BD.惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体在任何情况下都具有惯性,故BD错误;
C.物体惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大。小金在整个跑步过程中,质量不变,其惯性大小不变,故C正确;故选C。
★典例四:(2021·湖南郴州市·中考真题)关于惯性,下列说法正确的是(  )。
A.跳远时助跑是为了增大惯性;
B.物体只有受到力的作用时才具有惯性;
C.为了防止惯性带来的危害,驾车时必须系好安全带;
D.人造卫星绕地球运行时没有惯性
【答案】C。
【解析】A.跳远时助跑是为了增大动能,惯性的大小只与质量有关,故A错误;
B.任何物体,在任何状态下都有惯性,故B错误;
C.由于惯性,突然刹车时,由于惯性,人会前倾,甚至会飞出窗外,为了防止惯性带来的危害,驾车时必须系好安全带,故C正确;
D.人造卫星绕地球运行时有惯性,故D错误。故选C。
考点三:二力平衡与平衡力
★典例五:(2021·海南中考真题)如图是运动员踢足球的情景,下列说法正确的是(  )。
A.踢球时,脚会痛是因为力的作用是相互的;
B.踢球时,脚对球的作用力和球对脚的作用力是一对平衡力;
C.踢球时,脚对球的作用力大于球对脚的作用力;
D.足球离脚后,继续运动是因为受到惯性力的作用
【答案】A。
【解析】A.踢球时,由于力的作用是相互的,脚对球施压一个作用力,同时球对脚施加一个反作用力,因此脚会痛,故A正确;
B.踢球时,脚对球的作用力和球对脚的作用力是两个物体之间的相互作用,是一对相互作用力,故B错误;
C.因为踢球时,脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,因此脚对球的作用力等于球对脚的作用力,故C错误;
D.惯性是物体具有的属性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,足球离脚后,继续运动是因为球具有惯性的缘故,故D错误。故选A。
★典例六:(2021·黑龙江中考真题)下列物体中,受到平衡力的是(  )。
A.正在腾空而起的火箭 B.自由竖直下落的石子
C.沿光滑斜面下滑的木块 D.在平直轨道上匀速直线行驶的火车
【答案】D。
【解析】受平衡力作用的物体,保持静止或者匀速直线运动状态。
ABC.正在腾空而起的火箭、自由竖直下落的石子、沿光滑斜面下滑的木块,物体都做加速运动,故受到的力不是平衡力,故ABC不符合题意;
D.在平直轨道上匀速直线行驶的火车,火车受到的是平衡力,故D符合题意。故选D。
考点四:摩擦力的概念
★典例七:(2021·福建中考真题)小华在操场进行爬杆锻炼,在竖直杆上攀爬,匀速向上运动时受到的摩擦力大小为f 1,匀速向下运动时受到的摩擦力大小为f 2。若小华的自重为G,则(  )。
A.f 1=f 2>G B.f 1=f 2G>f 2
【答案】C。
【解析】物体静止或匀速直线运动时,受到平衡力的作用,合力为0,匀速向上运动时受到的摩擦力大小为f 1,此时小华受到的重力和摩擦力是一对平衡力,可知f 1=G;匀速向下运动时受到的摩擦力大小为f 2,此时小华受到的重力和摩擦力是一对平衡力,可知f 2=G,即f 1=f 2=G,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
★典例八:(2021·北京中考真题)图示的四个实例中,为了减小摩擦的是(  )。
A.汽车轮胎上刻有花纹 B.瓶盖上刻有竖条纹
C.脚蹬面做得凹凸不平 D.储物箱下装有滚轮
【答案】D。
【解析】A.汽车轮胎上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B.瓶盖上刻有竖条纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.脚蹬面做得凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意,
D.储物箱下装有滚轮,是在压力一定时,变滑动为滚动,是为了减小摩擦,故D符合题意。
故选D。
考点五:摩擦力的应用
★典例九:(2021·湖南常德市·中考真题)近年常德市建成了一批足球特色学校。在足球运动中涉及到了许多物理知识。下列说法中错误的是(  )。
A.踢出去的足球在向前减速运动时,足球的惯性大小不变;
B.用头顶飞来的足球,说明力可以改变物体的运动状态;
C.足球鞋底凹凸不平,是为了减小与地面的摩擦;
D.踢出去的足球在草坪上减速运动是因为球受到了草坪对它的摩擦力
【答案】C。
【解析】A.踢出去的足球在向前减速运动时,足球的质量不变,因此惯性大小不变,故A正确,A不符合题意;
B.用头顶飞来的足球,足球运动轨迹发生变化,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确,B不符合题意;
C.足球鞋底凹凸不平,是为了增大接触面粗糙程度来增大与地面的摩擦,故C错误,C符合题意;
D.踢出去的足球在草坪上运动时,与草坪发生相对运动,受到了草坪对它的向后摩擦力而减速,故D正确,D不符合题意。故选C。
★典例十:(2021·海南中考真题)如图所示的四个实例中,目的是增大摩擦的是(  )。
A.垫上滚木搬运重物;
B.磁悬浮列车悬浮行驶;
C.轮胎上有凹凸不平的花纹;
D.给车轮的轴加润滑油
【答案】C。
【解析】A.垫上滚木搬运重物是通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦的,故A不符合题意;
B.磁悬浮列车是利用使相互接触的两个面分离来减小摩擦的,故B不符合题意;
C.轮胎上有凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故C符合题意;
D.给车轮的轴加润滑油是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的,故D不符合题意。故选C。
考点六:影响摩擦力大小的因素
★典例十一:(2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题)为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小夏设计了如图1所示实验(实验所用棉布比木板表面粗糙)。
(1)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做______运动,根据______知识,可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是______(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”);
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______是否有关;比较乙、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______是否有关;
(4)比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,小夏由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是______的(选填“正确”或“错误”),理由是______ ;
(5)小夏对实验装置进行改进后,如图2所示,当他再进行实验时,发现效果更好。请你说出改进后的优点是______(写出一条即可)。
【答案】匀速直线;二力平衡(二力平衡条件);丁;压力(压力大小);接触面粗糙程度;错误;没有控制压力(的大小)不变;(没有控制变量);不用控制长木板做匀速直线运动,便于操作。(弹簧测力计示数稳定,便于读数;弹簧测力计便于读数;弹簧测力计读数准确)。
【解析】(1)[1][2]弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,物体才处于平衡状态,摩擦力才等于接触面的粗糙程度;这是根据二力平衡的知识。
(2)[3]压力最小,接触面最光滑的木板产生摩擦力最小,即丁实验中摩擦力最小。
(3)[4][5]比较甲、乙两次实验,压力不同,接触面的粗糙程度相同,故是为了探究滑动摩擦力大小与压力的大小是否有关;比较乙、丙两次实验,压力相同,接触面的粗糙程度不同,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关。
(4)[6][7]比较甲、丁两次实验,甲的示数大,但是压力不同,接触面积也不同,无法得出结论,结论是错误的;原因是没有控制压力(的大小)不变,没有控制变量唯一。
(5)[8]改进后,拉动长木板,长木板与木块之间是滑动摩擦力,故大小不变,而木块滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数是平衡力,直接读数即可,而长木板与木块之间是滑动摩擦力,其大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,与速度无关,故不需要匀速直线运动,不用控制长木板做匀速直线运动,便于操作。
★典例十二:(2021·黑龙江绥化市·中考真题)某同学利用如图所示装置探究“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验,他利用细线、长木板、两个完全相同的木块A、B和一个弹簧测力计,在水平台上进行实验。
(1)实验中用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做____________运动,根据____________知识,可知弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。当停止拉动木块后,木块由于__________会维续运动。
(2)比较甲、乙两图,得出的结论是:当接触面的粗糙程度相同时,_____________越大,滑动摩擦力越大。
(3)比较乙、丙两图,得出的结论是:滑动摩擦力大小与接触面积大小____________。(选填“有关”或“无关”)
(4)在利用甲图装置进行实验时,拉动木块由静止到匀速直线运动过程中,弹簧测力计对木块的拉力F随时间t的变化图象如图丁所示。0~3s木块处于静止状态,3s后木块开始运动,分析图象可知,当木块所受拉力为0.4N时,木块处于____________状态。
【答案】匀速直线;二力平衡;惯性(或具有惯性);压力;无关;静止或匀速直线运动。
【解析】(1)[1][2]实验中为了使弹簧测力计的示数等于木块所受的滑动摩擦力的大小,应该匀速直线拉动木块,此时木块处于平衡状态,根据二力平衡的知识,木块水平方向所受的拉力和木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。
[3]停止拉动木块后木块还能向前运动是因为木块具有惯性。
(2)[4]由图可知,乙图弹簧测力计的示数大,说明受到的滑动摩擦力大,所以可以得出结论:在接触面的粗糙程度相同时,接触面所受的压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[5]根据乙丙两图,接触面的粗糙程度及接触面所受的压力大小相同,接触面积不同,此时弹簧测力计的示数相同,说明滑动摩擦力和接触面积无关。
(4)[6]由图可知,在0到3s木块静止时,拉力可能为0.4N,当木块做匀速直线运动时,拉力为0.4N,所以当拉力为0.4N时,木块可能静止也可能做匀速直线运动。
一、选择题
1.指尖陀螺是目前流行的一种玩具,陀螺的中间是轴承,轴承内有滚珠,边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶,当陀螺水平放置在指尖上,拨动飞叶后,飞叶可以绕竖直轴在指尖上长时间转动。飞叶旋转时,下列分析正确的是(  )。
A.转速变慢时惯性变小;
B.轴承内滚珠可减小摩擦;
C.陀螺的重力和它对指尖的压力是一对平衡力;
D.飞叶转动后不能立即停下来是由于受到惯性作用
【答案】B。
【解析】A、惯性大小只与物体的质量有关,飞叶转速变慢,但质量不变,所以飞叶的惯性不变,故A错误;
B、轴承内有滚珠,是通过变滑动为滚动减小摩擦,故B正确;
C、陀螺的重力和它对指尖的压力是作用在不同物体上的两个力,且方向相同,所以不是一对平衡力。故C错误;
D、飞叶转动后不能立即停下来是由于陀螺具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故D错误。故选:B。
2.如上右图是“探究阻力对物体运动的影响”实验图,下列说法错误的是(  )。
A.每次实验时,让同一辆小车从同一斜面的同一高度处静止滑下;
B.采用了转换法,即小车在平面上运动的距离反映了力对运动的影响大小;
C.通过实验表明,力是维持物体运动状态的原因;
D.若运动的小车不受阻力,将一直运动下去
【答案】C。
【解析】A、该实验要比较的是小车在阻力不同的路面上滑行的距离,这样就要求我们控制变量:初速度,而让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,可以保证每次到达水平面时的初速度相同,用到了控制变量法,故A正确;
B、由题知,实验中通过改变水平面的粗糙程度改变小车在水平面上受到的阻力大小,通过小车在平面上运动的距离反映了力对运动的影响大小,用到了转换法,故B正确;
C、从上述实验中,可以得出结论是:平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离越远,说明力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因,故C错误;
D、实验采用了科学推理的方法,得出理想状态下小车的运动情况:如果运动物体不受力,它将做匀速直线运动,故D正确。故选:C。
3.如图所示的押加是我国少数民族体育项目之一,又称为大象拔河。比赛中,甲、乙双方通过腿、腰、肩和颈用“力”拖动布带互拉,以决胜负。以下关于比赛过程中的说法正确的是(  )。
A.甲、乙拖动布带的两个力始终大小相等;
B.在僵持状态下,甲拉布带的力与乙拉布带的力是一对平衡力;
C.甲获胜是因为甲拖动布带拉乙的力大于乙拖动布带拉甲的力;
D.在僵持状态下,甲对布带的拉力与乙受到地面的摩擦力是一对平衡力
【答案】B。
【解析】A、处于非僵持状态下,甲、乙拖动布带的两个力不是平衡力,大小不相等。故A错误;
B、在僵持状态下,布带处于静止状态,在水平方向上,甲与乙对布带的拉力相互平衡,是一对平衡力,故B正确;
C、甲拉乙的力和乙拉甲的力是一对相互作用力,大小始终相等,甲若获胜是因为甲受到地面的摩擦力更大,故C错误;
D、在僵持状态下,甲对布带的拉力与乙受到的地面的摩擦力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力,故D错误。故选:B。
4.如图甲,是消防队员小明进行爬杆训练的示意图。在某次爬杆训练中,小明沿杆竖直向上运动的速度v随时间t的变化关系如图乙所示。下列判断正确的是(  )。
A.在0﹣6s内,小明受到的重力大于摩擦力;
B.在15﹣18s内,小明受到的重力等于摩擦力;
C.在6﹣15s内,小明沿杆上爬的距离是9m;
D.在6﹣15s内,小明受到的摩擦力保持不变
【答案】D。
【解析】小明竖直向上爬杆的过程中,受竖直向下的重力,有向下运动的趋势,所以小明受到的摩擦力是竖直向上的;
A、由图象知,在0﹣6s时间内,小明沿杆加速向上运动,则小明受到的重力小于摩擦力,故A错误;
B、由图象知,在15s﹣18s时间内,小明做减速运动,则小明受到的重力大于摩擦力,故B错误;
C、由图象知,6s至15s时间内,小明沿杆向上做匀速直线运动,速度为0.6m/s,故6s至15s时间内上爬的距离是s=vt=0.6m/s×9s=5.4m,故C错误;
D、在6﹣15s内,小明沿杆竖直向上做匀速直线运动,在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,平衡力大小相等,因为重力不变,所以摩擦力大小不变,故D正确。故选:D。
5.自行车是“绿色”出行的交通工具,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的是(  )。
A.捏紧刹车装置 B.轮胎上刻有花纹
C.给车轴加润滑油 D.车轴处装有滚动轴承
【答案】B。
【解析】A、捏紧刹车装置,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;故A不合题意;
B、轮胎上刻有花纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;故B符合题意;
C、给车轴加润滑油,是通过使接触面脱离来减小摩擦力;故C不合题意;
D、车轴处装有滚动轴承,通过变滑动为滚动来减小摩擦力;故D不合题意;故选:B。
6.小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)和“探究影响动能大小的因素”(如图乙)两个实验,下列说法正确的是(  )。
A.甲实验中要改变水平面的粗糙程度,乙实验中水平面的粗糙程度要相同;
B.甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的速度相同;
C.甲、乙两个实验中,小球到达水平面能继续向前运动是因为它受到惯性的作用;
D.甲实验中小球滑行的距离越远,说明小球刚开始下滑时具有的机械能越大,乙实验中木块被撞得越远,说明小球对木块做的功越多
【答案】A。
【解析】A、“探究阻力对物体运动的影响”时要改变水平面的粗糙程度,探究出阻力逐渐减小时,物体的运动情况;
“探究影响动能大小的因素”实验中水平面的粗糙程度要相同,观察木块被推动距离的远近来体现动能的大小,故A正确;
B、甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的获得速度,但速度不一定相同,如探究动能与速度的关系时,需要小车从不同的高度往下滑,使小车到斜面底端的速度不同,故B错误;
C、甲、乙两个实验中,小球到达水平面能继续向前运动是因为小球具有惯性,而不能说“受惯性作用”,故C错误;
D、“探究阻力对物体运动的影响”小球滑行的距离越远,说明受到的阻力越小;“探究影响动能大小的因素”实验中木块被撞得越远,说明小球对木块做的功越多,故D错误。故选:A。
7.如图所示,将系在细线下的小球拿至A点,然后由静止释放,小球将在A、C两点之间往复摆动,如果不考虑空气对小球的阻力,下列分析中正确的是(  )。
A.小球在摆动过程中始终受到平衡力的作用;
B.当小球摆至B点时,如果细线突然断裂,小球将竖直下落;
C.当小球摆至C点时,如果小球所受的力同时消失,小球将静止在C位置;
D.小球摆动过程中,随着小球位置的改变,小球所受重力的大小和方向也随之改变
【答案】C。
【解析】A、小球在摆动过程中,小球的运动状态不断发生变化,所以小球一直受到非平衡力作用。故A错误。
B、当小球摆至B位置时,如果细线突然断裂,小球由于惯性继续向右运动或向左运动,小球还受到重力作用要向下运动,所以小球要向右下方或左下方运动。故B错误。
C、当小球摆至C位置时,小球的速度为零,小球瞬间处于静止状态,此时如果小球所受的力同时消失,小球将保持静止状态。故C正确。
D、在同一位置,重力大小不变,方向始终竖直向下。故D错误。故选:C。
8.惯性在日常生活和生产中有利有弊。下列四种现象中属于防止惯性带来危害的是(  )。
A.锤头松了,把锤柄在地面上撞击几下,锤头就紧紧的套在锤柄上;
B.小型客车的驾驶员和前排乘客必须系上安全带;
C.往锅炉内添煤时,煤可随着铲子运动的方向进入灶内;
D.拍打衣服可以去掉衣服上的尘土
【答案】B。
【解析】A、锤头松了,将锤柄向下撞击地面时,锤柄静止,锤头由于惯性还要保持原来的运动状态,结果就可以使锤头套紧在锤柄上,这是利用惯性,与题意不符;
B、系安全带是为了防止紧急刹车时,车在阻力作用下停止运动,而司机或乘客由于惯性继续向前运动而被撞伤,这是防止惯性带来的危害;符合题意;
C、往锅炉内添煤时,铲子停止运动,煤由于惯性,可随着铲子运动的方向进入灶内,这是利用惯性,与题意不符;
D、拍打衣服前,衣服和灰尘一起静止,当拍打时,衣服运动,灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态,所以灰尘从衣服上掉下来,是利用惯性;与题意不符。故选:B。
二、填空题
9.如图甲,完全相同的A、B两正方体物块叠放在水平桌面上,用F1=40N的水平力作用在B物块上,AB一起做匀速直运动,此时B物块所受的摩擦力为   N:若将F1换为大小为60N的水平力F2按如图乙作用在A物块上,它们仍能一起向前运动,则地面对A物块的摩擦力为   N,AB之间   (有/无)摩擦力。利用图中的器材,要探究摩擦力大小与接触面大小是否有关,简述实验方法:   。
【答案】40;40;有;将A、B并列放置在水平桌面上,用力F3匀速推动B、A作匀速直线运动,再与F1 比较得出结论。
【解析】(1)甲图中,对B物块进行受力分析可知,在水平方向上B受到水平向右的推力F1,A对B水平向左的摩擦力,在这两个力的作用下B做匀速直线运动,故B物块所受的摩擦力等于推力F1,大小为40N;
甲图中,以A、B两物块的整体为对象,在水平方向上整体受到水平向右的推力F1,地面对整体向左的摩擦力,因AB一起做匀速直线运动,所以,地面对整体向左的摩擦力f地=F1=40N,也就是地面对A物块的摩擦力为40N;
(2)乙图,若用F2=60N的水平力作用在A物块上,它们仍能一起向前运动;因物块A对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以地面对A物块的摩擦力不变,仍为40N;
因为推力F2大于地面的摩擦力,此时A受力不平衡,A物块向右做加速直线运动,AB之间有相对运动趋势,所以AB之间有摩擦力。
利用图中的器材,要探究摩擦力大小与接触面大小是否有关可将A、B并列放置在水平桌面上,用力F3匀速推动B、A作匀速直线运动,再与F1 比较得出结论。
故答案为:40;40;有;将A、B并列放置在水平桌面上,用力F3匀速推动B、A作匀速直线运动,再与F1 比较得出结论。
10.如图所示,晓彤站在匀速直线行进的公交车里。此时,晓彤与水平的车厢地板之间   (选填“存在”或“不存在”)摩擦力。车内站立的乘客手握吊环或扶握栏杆是为了预防和减小   。
【答案】不存在;惯性的影响。
【解析】晓彤站在匀速直线行进的公交车里。此时,晓彤与水平的车厢地板之间没有相对位置的变化,故不存在摩擦力;
车内站立的乘客手握吊环或扶握栏杆是为了预防和减小惯性的影响。
故答案为:不存在;惯性的影响。
11.“足球进校园”推进了39中校园足球的发展,运动员将静止的足球斜向上踢飞,足球在空中飞行到最高点时受   (填“平衡力”或“非平衡力”);足球落地后会继续向前滚动,是因为   。当足球静止在水平地面上时,它受到的重力和支持力的关系是   (填“平衡力”或“相互作用力”)。
【答案】非平衡力;足球具有惯性;平衡力。
【解析】运动员将静止的足球斜向上踢飞,足球在空中飞行到最高点时受重力和阻力的作用,这两个力的大小、方向都不相同,所以不是平衡力;
一切物体都具有惯性,落地后的足球由于惯性,要保持原来的运动状态,所以会继续向前滚动;
当足球静止在水平地面上时,它受到的重力和地面的支持力大小相等、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。
故答案为:非平衡力;足球具有惯性;平衡力。
12.如图所示,用手推动书本,使书本和钢笔一起在水平桌面上做匀速直线运动,此时钢笔受到的   个力的作用,书本匀速直线运动的原因是   。
【答案】2;书本受平衡力的作用,等效于不受外力。
【解析】分析可知,书本和钢笔一起在水平桌面上做匀速直线运动,此时钢笔和书本之间没有相对运动的趋势,故在水平方向上不受摩擦力的作用,在竖直方向上受到重力和支持力的作用,并且这两个力是一对平衡力;
运动的书本在水平方向上受到推力和摩擦力的作用,在竖直方向上受到重力和支持力的作用,并且这两对力都是平衡力;书本受平衡力的作用,等效于不受外力,所以保持匀速直线运动。
故答案为:2;书本受平衡力的作用,等效于不受外力。
13.小北在水平桌面上用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动,如图甲,根据二力平衡条件,可知摩擦力与拉力大小   ;小北在实验中发现要保持木块匀速运动很困难,小松改用如图乙所示的装置,他在用力将本板向左拉出的过程中,弹簧测力计   (选填“A”或“B”)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。
【答案】相等;B。
【解析】(1)实验中要求弹簧测力计匀速直线拉动木块,此时拉力与滑动摩擦力大小相等,是一对平衡力,即根据二力平衡的知识可知,弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等;
(2)改用了图乙装置,在将木板向左拉出的过程中,木块对木板有水平向右的滑动摩擦力,根据力的作用是相互的,木块受到的滑动摩擦力方向是水平向左的,此时弹簧测力计B的示数反映了木块受到木板的滑动摩擦力大小。
故答案为:相等;B。
三、实验题
14.小明在观察汽车的启动和刹车过程时,发现:小轿车启动得快而重型卡车启动得慢;而同一辆汽车刹车时,速度慢时很容易就停下来了,而速度快时则不太容易停下来。他觉得速度和质量对物体的惯性都有影响。老师指导他用实验进行探究并告知两个理论知识。
知识1:惯性大小表现为外力改变物体运动状态的难易程度;
知识2:物体运动状态改变的难易程度,由速度变化的快慢来判定,速度变化慢表示运动状态难改变。
实验一:如图甲所示的实验装置,在光滑的玻璃水平面(摩擦力忽略不计)上,质量不同的小车A和小车B都从同一位置由静止开始释放,用速度测量仪测出小车的速度。两次实验记录数据如下表,从表格中记录的数据可以知道:
时间 试验小车 0 1s 2s 3s
小车A(10g) 静止 5cm/s 10cm/s 15cm/s
小车B(20g) 静止 2cm/s 4cm/s 6cm/s
(1)小车A做   直线运动,用同一个重物块拉动小车A和B的目的是   。
(2)小车   (选填“A”或“B”)的运动状态更难改变,这个实验说明了惯性与质量有关系。
实验二:利用1个小球、斜面、粗糙的水平木板、停表、速度测量仪设计了如图乙所示实验,每次实验小球从同一斜面的不同高度静止开始释放,实验数据如下表。
实验次数 释放高度h 到达水平面的速度v0 速度从v0~0时间t 在水平面上滑动的距离s
第1次 h1 5cm/s 2s 5cm
第2次 h2 10cm/s 4s 20cm
第3次 h3 20cm/s 8s 80cm
(3)这三次实验中必须保持水平面木板的   相同,小球单位时间速度大小的变化量   (选填“相同”或“不同”)。
(4)结论:同一物体,受相同的外力,速度不同时,其运动状态改变的难易程度   (选填“相同”或“不同”),物体的惯性与运动速度   (选填“有关”或“无关”)
【答案】(1)加速;使小车A和B受到的拉力大小相同;(2)B;(3)粗糙程度;相同;(4)相同;无关。
【解析】(1)由表中数据可知,小车A在第1s、第2s、第3s内的速度逐渐增大,说明小车A做加速直线运动;
用同一个重物块通过定滑轮拉动小车A和B,是为了使得小车A和B受到的拉力相同;
(2)分析表中数据可知,在大小相同的拉力作用下,小车A的质量小于B的质量,在相同时间内小车A速度变化大,小车A的运动状态容易改变,小车A的惯性小,说明物体的惯性与质量大小,物体的质量越大、惯性越大;
(3)同样的小球、质量相同,从斜面的不同高度滚下,到达水平面时的速度不同;保持水平面木板的粗糙程度相同,受到的阻力相同,由表中数据可知小球单位时间速度大小的变化量相同,即运动状态改变的难易程度相同;
(4)由可(3)知:同一物体(质量相同),受相同的外力,速度不同时,其运动状态改变的难易程度相同,说明物体的惯性与运动速度无关。
故答案为:(1)加速;使小车A和B受到的拉力大小相同;(2)B;(3)粗糙程度;相同;(4)相同;无关。
15.如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于纸质小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向   ,并通过调整   来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片   (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究   ;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是   ;
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是   ;
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
(5)你对小明的实验装置提出的改进建议是   。
【答案】(1)相反;钩码的数量;(2)不能;不在同一直线上的两个力能否平衡;(3)将卡片从中间剪开;(4)A;(5)给木块下面装轮子等。
【解析】(1)在线的两端挂上钩码的作用是使两个拉力的方向相反,可通过调整钩码的数量来改变拉力的大小;
(2)小华将小卡片转过一个角度,两个拉力不在同一直线上,则松手后小卡片不能平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究:不在同一直线上的两个力能否平衡;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡。
(4)小华实验用的小卡片重力小,悬在空中不受摩擦力影响;小明实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响。所以还是小华的实验方案好,故选A。
(5)为减小摩擦力对实验的误差,可将滑动摩擦改为滚动摩擦,给木块下面加轮子。
故答案为:(1)相反;钩码的数量;(2)不能;不在同一直线上的两个力能否平衡;(3)将卡片从中间剪开;(4)A;(5)给木块下面装轮子等。
16.在学习《牛顿第一定律》时,为了探究“阻力对物体运动的影响,我们做了如图所示的实验①、②、③及推理④。
(1)实验时,为了使小车在水平面上开始运动时,具有相同的速度,采取的措施是:   ;
(2)小车在水平轨道上滑行时,受到的力一共有   个,分别是   。
(3)由实验①、②、③表明水平表面越光滑,小车运动的距离越   (选填“远”、或“近”)这说明小车受到的阻力越小,速度减小得   (选填“快”或“慢”)。
(4)进而推理得出:如果运动物体不受力,它将   。
【答案】(1)让小车从斜面的同一高度滑下;(2)3;重力,摩擦力(或阻力),支持力;(3)远;慢;(4)做匀速直线运动。
【解析】(1)该实验要比较的是小车在阻力不同的路面上滑行的距离,这样就要求我们控制变量:初速度,而从同一高度滑下,可以保证每次到达水平面的速度相同;
(2)对小车进行受力分析时,可以根据小车分别在水平和竖直方向上的受力情况进行分析;小车在竖直方向上受到重力和水平面对它的支持力,因为小车在水平方向上是靠惯性滑行,所以在水平方向上只有摩擦力。所以小车受到三个力作用;
(3)表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(4)假如小车受到的阻力为零,那么就没有阻力可以改变小车的运动状态了,小车将以恒定不变的速度永远运动下去,即做匀速直线运动。
故答案是:(1)让小车从斜面的同一高度滑下;(2)3;重力,摩擦力(或阻力),支持力;(3)远;慢;(4)做匀速直线运动。
17.小明用如图所示的实验探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做   运动。
(2)图甲中铝块所受滑动摩擦力是   N。
(3)由乙、丙两图可知,   (选填“铝块”或“木块”)的下表面更粗糙;对比甲、丙两图,   (选填“能”或“不能”)比较出木块和铝块下表面的粗糙程度。
【答案】(1)匀速直线;(2)2.2;(3)铝块;能 。
【解析】(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小;
(2)图甲中测力计分度值为0.2N,铝块所受滑动摩擦力是2.2N;
(3)乙、丙两图中压力相同,接触面粗糙程度不同,因乙中测力计示数更大,故可知铝块的下表面更粗糙;
对比甲、丙两图可知,甲中压力小,而甲图中的示数大于丙中的示数,即甲图中木块受到的摩擦力大于丙中木块受到的摩擦力,故可知铝块下表面的粗糙程度比木块大,即能比较出木块和铝块下表面的粗糙程度。
故答案为:(1)匀速直线;(2)2.2;(3)铝块;能 。