2024年中考物理一轮复习考点梳理学案 第13讲　运动和力（含解析）

第13讲　运动和力
命题分析　
广东省近五年中考物理命题分析
考点 2023 2022 2021 2020 2019
牛顿第一定律 省题7 ___ ___ ___ ___
惯性 省题7 ___ ___ ___ 省题2
二力平衡 省题15 省题15、19 省题17 省题10 省题2
摩擦力 省题3 ___ ___ 省题16 省题19
【课程标准】
2．2.3　通过常见事例或实验，了解摩擦力。探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
2．2.4　了解同一直线上的二力合成。知道二力平衡条件。
例　分析静止在水平桌面上杯子的受力情况。
2．2.5　通过实验和科学推理，认识牛顿第一定律。能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。
例1　了解伽利略在探究与物体惯性有关问题时采用的思想实验，体会科学推理在科学研究中的作用。
例2　能运用惯性，解释当汽车急刹车、转弯时，车内可能发生的现象，讨论系安全带等保护措施的必要性。
考点一　牛顿第一定律
一、阻力对物体运动的影响
伽利略通过实验分析得出：物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力的作用。
二、牛顿第一定律
1．内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
2．关键字解读
(1)“一切”说明该定律适用于所有物体。
(2)“没有受到力的作用”是定律成立的条件，包含两层意思：该物体没有受到任何力的作用，这是一种理想情况；物体受到力的作用，但所受的力相互抵消，相当于物体不受力的作用。
(3)“总保持”表明物体不受力时只有这两种状态，要改变这两种状态必须受到力的作用。
(4)“或”指两种状态必居其一，不能同时存在。也就是说，物体不受力的作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，原来运动的物体将以原来的速度大小和方向做匀速直线运动。
3．对牛顿第一定律的理解
(1)牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，用推理的方法概括出来的，不能用实验说明。
(2)牛顿第一定律说明了力和运动的关系：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。
(1)牛顿第一定律可以用实验来验证。(　×　)
(2)物体不受外力作用时，一定处于静止状态。(　×　)
(3)物理学家亚里士多德提出：力是改变物体运动状态的原因。(　×　)
(4)物体在受力的情况下也可以处于匀速直线运动状态。(　√　)
例1　(2023·深圳福田区模拟)如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时，假如所有力都同时消失，则小球将________，其原理是________________；当小球从B点摆到C点，假如所有力都同时消失，此时小球将沿________(选填“CD”“CE”或“CF”)方向匀速运动。
分析　一切物体不受外力作用时，始终保持静止或匀速直线运动状态。
答案　静止　牛顿第一定律　CD
考点二　惯性
1．定义
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。
2．影响因素：惯性是一切物体所固有的一种属性，它的大小只与物体的质量有关，而与物体是否受力、运动状态等因素无关。物体的质量越大，惯性就越大，运动状态就越难改变。
3．利用与防范
(1)利用：用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上；跳远运动员快速助跑以提高跳远成绩；拍打窗帘上的浮尘；抖落雨伞上的雨滴等。
(2)防范：交通工具配备刹车系统；汽车的安全带和安全气囊；保持车距等。
(1)乘车时系安全带可以减小乘员的惯性。(　×　)
(2)运动的物体具有惯性，静止的物体没有惯性。(　×　)
(3)离开枪膛的子弹向前飞行是因为受到惯性作用。(　×　)
(4)汽车在转弯时减速，是为了防止惯性带来的危害。(　√　)
(5)汽车紧急刹车，车上的人会向前倾，说明车有惯性。(　×　)
(6)在草地上滚动的足球最后停下，是因为它失去了惯性。(　×　)
例2　(2023·广东)如图所示，公交车上的乘客都拉好了扶手，当车的运动状态突然发生改变时，乘客都向东倾，产生此现象的原因可能是(　　)
A．车由静止突然向东运动 B．车匀速前行时突然加速
C．车匀速前进时突然减速 D．匀速倒车时突然减速
分析　物体由于惯性要保持原来的运动状态；车运动状态变化后，人由于惯性要保持原来运动方向。
答案　C
例3　(2015·广东)关于惯性现象的解释：①行驶的汽车关闭发动机后还能行驶一段距离是因为汽车受到惯性力作用；②跳远运动员助跑起跳是为了增大惯性；③小汽车配置安全带可以减少惯性带来的危害；④抛出去的实心球还会在空中运行一段距离是因为实心球具有惯性。以上说法正确的是(　　)
A．①② B．②④ C．③④ D．①③
分析　根据惯性的概念答题，物体保持原来的运动状态不变的性质叫惯性；运动的物体由于惯性要保持原来的运动状态继续运动。
答案　C
名师点拨　(1)惯性实际上指的是物体运动状态改变的难易程度，惯性越大，物体的运动状态越难改变。 (2)惯性是物体本身的一种属性，一切物体都有惯性，即无论物体是静止还是运动，无论物体是受力还是不受力，在任何时候、任何状态下都具有惯性。 (3)在解答问题时，只能说“由于惯性”“具有惯性”，而不能说“受到惯性”“由于惯性力的作用”“克服惯性”等。
考点三　二力平衡
1．平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。
2．二力平衡：一个物体在两个力的作用下，如果保持静止或者匀速直线运动状态，则物体处于平衡状态，这两个力相互平衡。如静止在桌面上课本、在空中匀速下降的跳伞运动员。
3．二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反，并且在同一条直线上。
4．平衡力与平衡状态之间的关系
实际生活中，不受力的物体不存在，当无特殊说明时，若物体处于静止或匀速直线运动状态，则一定受到平衡力的作用；若物体受到平衡力的作用，则一定处于静止或匀速直线运动状态。
5．一对平衡力和相互作用力的比较
项目 平衡力 相互作用力
相同点 大小 大小相等
方向 方向相反，并且在同一条直线上
不同点 作用点 作用在同一物体上 作用在两个物体上
效果 能相互抵消 不能相互抵消
存在性 互相独立，单独存在 同时存在，同时消失
(1)箱子静止时，箱子所受重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力。(　×　)
(2)地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力是一对平衡力。(　×　)
(3)箱子静止时在水平方向上和竖直方向上受到的合力均为0。(　√　)
(4)一对平衡力可以作用在两个不同的物体上。(　×　)
例4　(2023·大连)汽车在水平路面上匀速直线行驶，与汽车的重力相平衡的是(　　)
A．汽车受到的牵引力 B．汽车受到的阻力
C．汽车对路面的压力 D．路面对汽车的支持力
分析　解答本题的关键是牢记二力平衡的条件，注意四个条件缺一不可。二力平衡的条件：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。
答案　D
考点四　摩擦力
1．滑动摩擦力
(1)定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
(2)产生条件：两物体相互接触且有压力；接触面粗糙；发生相对运动。
(3)方向：与物体相对运动的方向相反。
(4)影响因素：
①滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，在其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
②滑动摩擦力的大小与压力大小有关，在其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
2．增大摩擦的方法
增大压力、使接触面变粗糙、变滚动摩擦为滑动摩擦。
3．减小摩擦的方法
减小压力、使接触面变光滑、变滑动摩擦为滚动摩擦、使接触面彼此分离。
(1)滑动摩擦力只能充当阻力存在。(　×　)
(2)滑动摩擦力的方向与运动方向相反。(　×　)
(3)有压力就一定能产生摩擦力。(　×　)
(4)有摩擦力就一定存在压力。(　√　)
(5)滑动摩擦力与相对运动方向相反。(　√　)
例5　(2023·江门开平市二模)某同学在水平地面水平向右拉动木块，拉力随时间变化的图象如图甲所示，木块运动的速度随时间变化的图象如图乙所示，则木块在第7 s时受到的摩擦力为________ N，摩擦力方向是________；此时木块受到的拉力与摩擦力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
分析　(1)根据题图乙判断2～6 s内，6～8 s内木块各做什么运动，第7 s时木块做减速运动，但木块对水平地面的压力大小和接触面的粗糙程度都没有变，则第7 s时木块受到的摩擦力大小和匀速运动时相同。
(2)一对平衡力的条件：同体、反向、共线、等大。
答案　3　水平向左　不是
名师点拨 滑动摩擦力考查时常以物体保持静止或匀速直线运动作为背景，结合二力平衡条件、受力分析等知识判断摩擦力的大小和方向。 判断摩擦力的大小和方向时，先确定要研究的物体，再根据二力平衡条件确定摩擦力的大小，根据相对运动(趋势)方向确定摩擦力的方向。
例6　(2023·成都)尊老爱幼是中华民族的传统美德，初三(1)班全体同学深入社区养老院，开展志愿者服务活动，如图是小文同学打扫卫生时推移沙发的情景。当他推动沙发向左运动时，地面对沙发的摩擦力方向是向________的。小文觉得如果给沙发装上轮子，推起来会更省力，他这样思考的依据是：在一般情况下，滚动摩擦力________滑动摩擦力。
分析　(1)物体受到摩擦力的方向与它相对运动或相对运动趋势的方向相反。
(2)在一般情况下，滚动摩擦小于滑动摩擦。
答案　右　小于
考点五　运动和力的综合
力和运动的关系
1．当物体不受力或者受平衡力时，物体合力为零，物体的运动状态不变，受非平衡力时合力不为零，运动状态发生改变。
2．当物体静止或做匀速直线运动时，运动状态不变，物体不受力或者受平衡力；若物体做变速直线运动或者曲线运动，物体的运动状态发生改变，物体受非平衡力。
(1)物体不受外力作用时，一定处于静止状态。(　×　)
(2)在空中飞行的足球受到踢力、重力和阻力的作用。(　×　)
(3)踢出去的足球在地上越滚越慢，说明物体的运动需要力来维持。(　×　)
(4)一切物体都具有惯性，惯性的大小只与物体的质量有关。(　√　)
(5)用力推桌子，桌子静止不动，是因为推力小于摩擦力。(　×　)
例7　(2016·广州)如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向3 N的力F，物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在MO段做匀速直线运动，物体在(　　)
A．OQ段做匀速直线运动 B．MN段的速度大于OP段的速度
C．MN段受到的摩擦力为3 N D．OQ段受到摩擦力大小等于F
分析　(1)判断物体是否做匀速直线运动，采用相同时间比较通过的路程的方法，若相同的时间内通过的路程相等，则物体做匀速直线运动；若相同的时间内通过的路程不相等，则物体做变速直线运动。
(2)处于平衡状态的物体，一定受平衡力的作用；处于非平衡状态的物体，一定受非平衡力的作用。
答案　C
例8　(2023·南充)如图甲所示，各个面粗糙程度相同的a、b两个铁块叠放在水平桌面上，在水平拉力F1＝10 N的作用下，一起向右做匀速直线运动，则a受到的摩擦力为________ N；如图乙所示，将a、b并排放于同一桌面上，在水平推力F2的作用下，一起向右做匀速直线运动，则F2＝________ N。
答案　0　10
解析　在题图甲中，铁块a、b在10 N的水平拉力F1作用下，一起做匀速直线运动，因此，a、b都受到平衡力作用，而物体a在物体b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a不受摩擦力，即摩擦力为0。
铁块b受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，即摩擦力大小等于拉力的大小，也为10 N；
在题图乙中，若将a、b紧靠着放在水平桌面上，使它们一起匀速运动，此时是滑动摩擦力，因为接触面的粗糙程度不变，压力大小不变，则滑动摩擦力大小也不变，而推力与摩擦力为一对平衡力，推力F2的大小也为10 N。
名师点拨　力和运动的综合知识分析需要理解力和运动的关系，掌握参照物的选取原则，理解物体受力平衡时的运动状态。
考点一　牛顿第一定律
1．(从生活到物理)(2023·山西)在小伟创作的一部科幻小说中，描述了这样的场景：为了探索未知世界，小伟驾驶宇宙飞船翱翔在没有星系、没有星云，空荡荡的一望无际的宇宙空间。请你展开想象，假如燃料燃尽，飞船将会__________________________________________。
你的理由是____________________________________________________________________
_________________________________________________________________。(答案合理即可)
答案　以燃料燃尽时的速度做匀速直线运动　假如燃料燃尽，则飞船在空荡荡的宇宙空间中不受任何力的作用，由牛顿第一定律可知，飞船将以燃料燃尽时的速度做匀速直线运动
解析　由题知，宇宙空间空荡荡的(没有星系、没有星云)，所以飞船不受空气阻力，也不受其他星球的引力；假如燃料燃尽，则飞船不受任何力的作用，由牛顿第一定律可知，飞船将以燃料燃尽时的速度做匀速直线运动。
考点二　惯性
2.(2023·安徽)如图所示，汽车上配有安全带和头枕，司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时，对乘车人员起主要保护作用的分别是(　　)
A．头枕、头枕 B．安全带、安全带
C．安全带、头枕 D．头枕、安全带
答案　D
解析　当向前行驶的汽车出现突然加速，汽车速度变大，而人由于惯性要保持原来的较慢速度的运动状态，人的头部会向后仰，“头枕”对人有保护作用；紧急刹车时，车速变小，人由于惯性要保持原来较快速度的运动状态，人的上身会向前倾，容易撞到前面的物体，因而安全带拉着人不向前撞击物体，故D正确，A、B、C错误。
3.(2020·广州)金属球用细绳挂在车厢内，并相对于车静止，位置如图甲所示。下列选项中能导致球突然从如图甲位置变成如图乙位置的是(　　)
A．车向西启动
B．车做匀速直线运动
C．车向东直线运动时加速
D．车向东直线运动时减速
答案　C
考点三　二力平衡
4.(2017·广东)如图所示，小花想搬起一块石头，下列说法正确的是(　　)
A．若石头没有被搬动，以地面为参照物，它是静止的
B．若石头没被搬起，是因为石头受到的惯性力较大
C．若石头被搬起，说明力可以改变石头惯性的大小
D．若石头没被搬起，此时石头受到的重力和石头对地面的压力是一对平衡力
答案　A
解析　若石头没有被搬动，以地面为参照物，它们之间没有发生位置的变化，故它是静止的，故A正确；若石头没被搬起，是因为搬的力小于重力，与惯性无关，故B错误；若石头被搬起，说明力可以改变石头的运动状态，故C错误；若石头没被搬起，此时石头受到的重力和石头对地面的压力的方向是相同的，不是平衡力，故D错误。
5．(科学思维)(2023·佛山一模)下列图中，物体均受F1和F2的作用，且F1＝F2，这两个力不是平衡力的是(　　)
答案　B
考点四　摩擦力
6.(2018·广州)如图所示，水平桌面上的甲、乙两物体分别在水平拉力作用下处于静止状态，G甲＞G乙，甲受到的摩擦力(　　)
A．大于5 N
B．等于5 N
C．大于乙受到的摩擦力
D．等于乙受到的摩擦力
答案　B
解析　由题意知：甲、乙两物体分别在水平拉力作用下处于静止状态，都受到平衡力的作用，即拉力和摩擦力是一对平衡力，故甲的摩擦力等于拉力F1，等于5 N，乙的摩擦力等于拉力F2，等于10 N，故甲受到的摩擦力小于乙受到的摩擦力，故B正确，A、C、D错误。
7.(2023·佛山禅城区一模)如图所示，是同学们研究“影响滑动摩擦力的因素”的实验装置，当用力F水平拉动物体A下面的木板时，请画出物体A所受的摩擦力和支持力的示意图。
答案
考点五　运动和力的综合
8.(2023·揭阳普宁市模拟)如图是孩子们玩滑板车的情景，蹬地后，人和车一起沿水平路面向前运动，下列分析正确的是(　　)
A．地面对人的支持力和人的重力不是一对平衡力
B．滑板车轮胎上有凹凸不平的花纹，是为了减小摩擦力
C．平衡车在匀速转弯时，受平衡力的作用
D．车快速滑行时，若所有外力突然消失，车会立即停下来
答案　A
解析　人和车一起沿水平路面向前运动，地面对滑板车存在支持力，而对人没有支持力，故A正确；滑板车轮胎上有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B错误；平衡车在匀速转弯时，处于非平衡状态，受非平衡力的作用，故C错误；车在滑行过程中所受的力突然消失，根据牛顿第一定律可知，人和车将做匀速直线运动，不会立即停下来，故D错误。
9.(2023·佛山南海区一模)如图所示，某人用力推一辆停在水平公路上的小车，但小车未动，下列说法不正确的是(　　)
A．人对小车的推力小于小车受到的摩擦力
B．人也受到小车的推力作用
C．小车的运动状态不变
D．小车在水平方向受到的合力为0，竖直方向受到的合力也为0
答案　A
10.(创新实验)如图所示，在做“研究滑动摩擦力大小”的实验时，将木块A放置在水平木板B上，并在木块A上加上一个砝码，把一个弹簧测力计系在木块A上。当向左拉动木板B时，弹簧测力计指针稳定在图示位置。下列说法错误的是(　　)
A．此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系
B．木块A受到木板B的摩擦力与弹簧测力计对它的拉力是一对平衡力
C．木块A受到木板B的摩擦力的大小为2.4 N，方向向左
D．若增大拉动木板B的速度，则弹簧测力计的示数会变大
答案　D
11.(科学思维)(2023·东莞模拟)如图是手用力F把一木块静止压在墙面上的示意图，以下受力分析的说法(　　)
①手对木块的压力和木块的重力是一对平衡力　②手对木块的压力和墙对木块的弹力是一对平衡力　③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力　④手对木块的压力和木块对手的弹力是一对平衡力
A．只有①正确 B．只有④正确 C．只有②③正确 D．只有③④正确
答案　C
12．(综合能力)阅读并回答问题：
匀变速直线运动
物体的运动分为直线运动、曲线运动，其中最简单的直线运动是匀速直线运动，还有一种直线运动叫匀变速直线运动。匀变速直线运动又分为：匀加速直线运动，如汽车在平直公路上启动时的运动、苹果落地时的运动等；匀减速直线运动，如飞机着陆时在平直的跑道上减速滑行、子弹击入木块时的运动等。匀加速直线运动是指一个物体做直线运动时的速度随时间均匀增加，如：甲物体做匀加速直线运动，其初速度为v0＝5 m/s、1 s后速度为7 m/s、2 s后速度为9 m/s……其中速度的增加量与所用时间的比值叫做匀加速直线运动的加速度，用a表示，a＝，公式中v0表示初速度、vt表示t时间后的末速度。a的国际单位是 m/s2，读作“米每二次方秒”。加速度反映了物体速度“变化”的快慢，a越大表示相同时间内速度的增加量越大，反之，a越小表示相同时间内速度的增加量越小，加速度也有正负之分，它的正负只代表方向不代表大小。
根据以上内容请回答：
(1)匀变速直线运动分为匀加速直线运动和________直线运动。
(2)物体做匀加速直线运动时，其运动状态________(选填“发生”或“没有发生”)改变。
(3)物体做匀速直线运动的加速度为________ m/s2，本文中甲物体做匀加速直线运动的加速度大小为________ m/s2，当甲物体的末速度为24 m/s时，则甲物体从出发后共运动了_______ s。
(4)如图是一个物体的速度—时间图象，0～2秒的加速度为________ m/s2。
答案　(1)匀减速　(2)发生　(3)0　2　9.5　(4)7.5