运动与力
知识点1 运动的描述
1.在物理学中,我们把物体______随时间的变化叫做机械运动.物体的运动和静止是______的.
2.速度是表示物体运动______的物理量.其计算公式为_____.在国际单位制中,速度的基本单位是________,符号为______,在交通运输中常用_______________作速度的单位,它们之间的换算关系是1 m/s= ___km/h.
3.常见物体的运动速度一般都是变化的,可以用__________表示物体通过某段路程的平均快慢程度.
4.正确使用刻度尺测量物体的长度:
(1)认清刻度尺的__________、______和________.
(2)观察刻度尺的零刻度线是否磨损,如果磨损,将重新确定的起始刻度线与被测物体的______对齐,刻度尺有刻度的一边要______被测物体且与被测长度______,不能歪斜.
(3)读数时视线要______刻度线,不可斜视,要估读到________的下一位,记录的测量结果应由______和______组成.
【回归教材1】如图所示是空中加油机给正在飞行的两架歼击机加油.在空中加油时,加油机相对于歼击机是______的,相对于地面是______的.(均选填“静止”或“运动”)
知识点2 力
1.力是______对______的作用.
(1)力的存在离不开______物体和______物体.
(2)物体间力的作用是______的,施力物体同时也是______物体.
(3)力的单位是______,符号为____.
2.力的作用效果:改变物体的______;改变物体的__________.物体运动状态改变包括运动的________________的改变与运动______的改变.
3.力的三要素:______、______、________(力的三要素影响力的作用效果).
【回归教材2】 具有一定速度的钢珠在水平面上能沿直线AB运动,如果在它运动路径的侧旁放一个磁体,钢珠的运动路径变成曲线AC,如图所示.这说明力能改变物体的__________,也说明两个不接触的物体间____(选填“会”或“不会”)产生力的作用.
知识点3 牛顿第一定律
1.牛顿第一定律:一切物体在__________________时,总保持______状态或______________状态.
2.一切物体都有保持原来______________的性质,我们把这种性质叫做惯性.______物体在任何情况下都有惯性.牛顿第一定律也称为______定律,具体含义:原来静止的物体保持__________,原来运动的物体保持__________________,直到有____来改变它的运动状态为止.
知识点4 二力平衡
1.一个物体,同时受到几个力的作用,保持______状态或____________
状态,那么这几个力就彼此平衡.
2.二力平衡的条件:作用在______物体上的两个力,如果__________、__________,并且________________,这两个力就彼此平衡.
【回归教材3】 如图所示,降落伞打开一段时间后,跳伞运动员和伞受到重力及空气阻力的作用,能保持匀速下降.跳伞运动员匀速下落过程中,运动员在竖直方向上受到的重力与降落伞对运动员的拉力是一对________(选填“平衡力”或“相互作用力”).(忽略人受到的空气阻力)
知识点5 弹力
1.弹力是物体由于发生__________而产生的力(要理解“形变”与“弹性形变”的不同).平时我们所说的拉力、压力、推力、支持力通常都属于弹力.
2.弹簧测力计的原理:________________________________________________________.使用弹簧测力计不能够超过它的______,使用前看清它的________和______________________.
知识点6 重力
1.由于____________而使物体受到的力叫做重力,用符号____表示.物体所受重力G的大小与物体的________成正比,公式G=_____;式中g=________,物理意义是___________________________________.
2.重力的施力物体是______;重力大小可以用____________来测量;重力的方向总是__________;重力的等效作用点叫做______.
知识点7 摩擦力
1.两个相互______的物体发生__________(或有__________趋势)时,接触面上产生的______相对运动(或相对运动趋势)的力叫做摩擦力.
2.影响滑动摩擦力大小的因素:__________和__________________.
增加有益摩擦的方法:__________和______________________.
减少有害摩擦的方法:__________,______________________,用______摩擦代替滑动摩擦,使物体脱离相互接触(例如:加润滑油、形成气垫、磁悬浮等).
中考考向
命题点1 运动的描述
1.(2022·广州)小芳步行的部分信息如图所示,根据信息可推测此过程小芳( )
A.步长约为 2 m B.每分钟步行15 km
C.平均速度为 4 km/h D.步行3 km 用时15 min
2.(2023·珠海模拟)甲、乙两车在平直公路上的同一地点同时向东运动,它们运动的路程s与时间t的关系图象如图所示.由图象可知( )
A.甲车在0~10 s内做加速运动
B.0~6 s内乙车的速度为甲车的3倍
C.0~10 s内甲、乙两车的平均速度相等
D.在0~6 s内,若以乙车为参照物,甲车向东运动
3.(2023·广州模拟)为了检验人平躺和站立时身体长度是否有差异,选用下列哪种规格的尺最合适( )
A.量程 3 m,分度值 1 mm B.量程 10 m,分度值 1 dm
C.量程 30 cm,分度值 1 mm D.量程 15 cm,分度值 0.5 mm
4.如图所示,物体A的长度为__________________cm;弹簧测力计的示数为_____N;秒表的示数为_____________________________.
命题点2 平均速度的测量
5.(2021·广州)如图所示,小明将质量较小的物体P和质量较大的物体Q通过细绳相连,并挂在定滑轮上,发现Q下落会被P“拖慢”.对此小明猜想:Q的质量和初始离地高度都一定时,P的质量越大,Q从静止开始下落到地面的平均速度越小.请设计实验验证其猜想.
(1)除图中所示的器材以外,还需要的实验器材有____________.
(2)画出记录实验数据的表格.
(3)写出实验步骤(可用画图或文字表述)和判断小明猜想是否正确的依据.
6.(2017·广州)小明看到滑雪运动员从越陡的坡滑下时,越快滑到底端.对此他猜想:“物体离地高度一定时,斜面坡度越大,物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大”.请你设计实验验证其猜想.
(1)实验所需的公式:_____ .
(2)实验器材:除了如图所示的器材,你还需要的测量工具有_________________.
命题点3 牛顿第一定律 惯性(热门考点)
7.(2022·广州)如图所示,列车停在平直轨道上,车厢中小球b静止,忽略桌面对b的摩擦及空气的影响.列车起动后,下列选项中的情况可能出现的是( )
8.(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.车向西起动
B.车做匀速直线运动
C.车向东做直线运动时加速
D.车向东做直线运动时减速
9.(2019·广州)静止在水平地面上的密闭装置内部如图甲所示,装置内部固定着一根竖直的杆,杆顶有一小球,忽略杆和小球间的摩擦.由于装置开始沿某一水平方向做直线运动,小球从杆上落下,刚离开杆时的俯视图如图乙所示,由此判断装置的运动方向是( )
A.东 B.南 C.西 D.北
10.[物理学与日常生活](2018·广州)向前直线行驶的车内,小明给小芳连拍两张照片,如图所示.拍照过程中车可能( )
A.向西加速 B.向东加速 C.向西减速 D.向东减速
11.(2013·广州)忽略一切阻力,静止在水平面上的大石头被另一块小石头水平撞击后,大石头的运动情况是( )
A.始终静止不动 B.动了一点点,很快停下来
C.撞击时开始运动,然后慢慢停下来 D.撞击时开始运动,然后做匀速直线运动
命题点4 二力平衡
12.(2023·广州模拟)两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具,备受中学生的喜爱.如图所示,当驾驶员操控平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于受到惯性作用
B.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车会慢慢停下来
C.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
13.(2023·广州节选)物体A重5N,如图1所示,A在水平拉力F1的作用下,在水平面从M匀速直线运动到N用时3s;如图2所示,在A上放置一个钩码,A在水平拉力F2的作用下,在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2s.在MN、PQ段,A的速度分别为v1、v2,A所受摩擦力分别为f1、f2,则v1____v2,f1____f2.(均选填“>”“=”或“<”)
命题点5 弹力 重力 摩擦力
14.(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
15.(2022·广州节选)如图1所示,工人将重500 N的货物推入静止的货柜中.在货柜的同一水平底面上,货物在水平向右100N的推力F2的作用下,从A点匀速运动到B点用时1s,随后在B点撤去F2,货物继续运动0.5s停在D点.(忽略空气阻力,g取10 N/kg)
(1)用“·”表示货物,在图2方框中画出货物在C点的受力示意图.
(2)货物运动到A点时为计时起点,在图3中画出0~1.2s货物所受摩擦力的大小随时间变化的图象.
16.(2019·广州)如图甲所示,轻质弹簧一端固定在墙上,物体M沿粗糙地面水平向左运动,压缩弹簧运动到A点时,速度为vA,在方框内以点代替M,画出M经过A点时的受力示意图(图乙中已标示了弹簧对M的弹力F).
17.(2013·广州)如图甲所示,小明顺着竖直的杆匀速下滑.
(1)在图乙代表小明的圆点A上画出其竖直方向上受到的力.
(2)小明再沿比杆粗糙的绳匀速下滑,他在绳上受到的摩擦力为f滑、在杆上受到的摩擦力为f杆,则f滑____ f杆(选填“>”“=”或“<”).
(3)若小明沿杆匀速向上爬,他受到的摩擦力的方向是__________.
18.(2023·广州)小明计划制作一个简易弹簧测力计,要求:
①测量范围为 0~30 N;
②分度值为1N;
③用木板M做刻度板;
④相邻两刻度线之间的距离相等且适当大一些.
为了满足上述要求,小明对已有的四根弹簧做了如下测试:如图1所示,把弹簧挂在竖直木板M上,测出弹簧原长l0;如图2所示,把30 N的重物挂在弹簧下端,测出弹簧伸长后的总长l.测试结果如表.请你帮小明选择一根最合适的弹簧,并说明不选其他三根的理由.
实验过关
实验1 测量平均速度(课标要求测量类学生必做实验)
实验器材 小车、长木板、木块、金属片、停表.
实验步骤 1.长木板一端用木块垫起形成一个适当的坡度,小车放在斜面顶端,金属片放在底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s1. 2.用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1. 3.将金属片移至斜面中部,测出小车由斜面顶端到金属片的距离s2. 4.用停表测量小车从斜面顶端滑过上半段路程s2所用的时间t2. 5.将实验数据记录在表格中,计算小车通过斜面全程的平均速度v1和通过上半段路程的平均速度v2.
注意 事项 1.斜面的坡度不能过大,并且整个实验过程要保持坡度一致. 2.测量小车运动的路程时看清对应位置.
典例1 小芳利用如图甲所示装置进行测量平均速度的实验.
(1)该实验的原理:_________ (用公式表示).
(2)实验中所用的主要测量器材有________和停表.
(3)斜面应保持很小的坡度,这对实验有什么好处 答:____________________________________.
(4)金属片的作用是____________________________________________________.
(5)记录的实验表格如下表.请根据图乙和表格中已有的数据把表格补充完整.(停表显示的时间格式:时:分:秒)
(6)分析表中的数据,小车在斜面上的运动是匀速的吗 答:______.理由是___________________________________________________________
__________________________________________________.
【实验拓展】
(7)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会______.
(8)为了测量小车在AC段运动过程中下半程的平均速度,某同学将小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度.他的做法正确吗 ________,理由是________________________________________________________________________________.
(9)在实验中,要使小车在斜面上运动的平均速度变大,可采取的方法有__________________________________________(写出一点即可).
(10)如果有手表和停表两种计时器供你选择,你将选择______测量时间,理由是__________________________.
(11)实验时斜面的坡度不能太小,这是因为__________________________
________.
(12)如果小车从斜面顶端滑下撞击金属片后,过了一会儿才按下停表结束计时,会使最终测得的速度______(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
(13)小芳测量出斜面顶端到底端的距离作为总路程,会使测得的平均速度______(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
【拓展创新】
(14)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来.位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度(如图丙所示).屏幕图象如图丁所示,横轴为时间,纵轴为速度,通过图象可以看出小车在斜面上滑下时是______(选填“匀速”或“加速”)运动的;小车到达坡底时的速度为______m/s.
实验2 探究阻力对物体运动的影响
实验器材 小车、长木板、斜面、刻度尺、毛巾、棉布.
实验 步骤 1.将毛巾铺在水平长木板上,让小车从斜 面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离. 2.将毛巾换成棉布,再次让小车从斜面顶 端由静止滑下,观察小车滑行的距离. 3.去掉棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离.
实验结论 小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,速度减小得越慢.
注意事项 小车每次从斜面由静止下滑的位置要保持一致.
典例2 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)实验中反映“阻力对物体运动的影响”的方法:比较_______________________________,这种方法叫做________(填物理方法).
(2)让小车从斜面上滑下后沿水平面运动,是为了使小车在竖直方向上受到的________和______相互平衡,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的____________作用.
(3)实验中,每次均让小车从同一斜面、同一______由静止开始滑下,目的是____________________________________________.
(4)每次实验中,为了让小车在水平面上受到的阻力不同,采用的做法是________________________.
(5)实验表明: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____(选填“大”或“小”),速度减小得越____(选填“快”或“慢”).
(6)推论:如果有一种“路面”的材料比玻璃更光滑,则小车运动的路程将______(选填“大于”“小于”或“等于”)在玻璃表面上运动的路程,小车的运动状态改变得更____(选填“快”或“慢”).
(7)若在实验时,发现小车在棉布表面上和玻璃表面上都冲出了水平面,改进方法是________________________.
(8)实验结果能证明____(填字母).
A.物体的运动需要力 B.力可以改变物体的运动状态 C.牛顿第一定律
(9)推理:本实验中,如果运动物体不受力,将做______________.可进一步推导出牛顿第一定律:一切物体在__________________时,总保持______________________状态.牛顿第一定律______(选填“能”或“不能”)直接由实验得出,原因是________________________.
(10)本实验应用到的科学方法有________________________________________________.
【实验拓展】
(11)根据实验推论,小丽猜想:当自己荡秋千运动到最高点时,如果自己受到的外力全部消失,自己的运动状态是____(填字母,图中的黑点表示小丽同学).
幻灯片50
实验3 探究影响滑动摩擦力大小的因素(课标要求探究类学生必做实验)
实验器材 木块、长木板2个(材料相同、粗糙程度不同)、砝码、弹簧测力计.
实验 步骤 1.用弹簧测力计拉动木块,使它沿水平 长木板匀速滑动,测出此时的摩擦力. 2.将砝码放在木块上,改变木块对长木 板的压力,重复步骤1,测出此时的摩擦力. 3.换用材料相同但表面粗糙的长木板,保 持木块上的砝码不变,重复步骤1,测出此时的摩擦力.
实验 结论 滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关;接触面所受的压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大.
注意事项 用弹簧测力计水平匀速拉动木块.
典例3 如图1所示是“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验.
(1)实验过程中,弹簧测力计应沿______方向拉着物块A做__________运动.根据二力平衡可知,弹簧测力计的拉力等于____________的大小.
(2)在某次实验中正确拉动弹簧测力计,其指针位置如图2所示,则物块所受的滑动摩擦力f1为_____N;若物块向右加速运动时,所受的滑动摩擦力为f2,则摩擦力f2 ____ f1(选填“>”“=”或“<”).
(3)分析图1甲、乙可知,在__________________相同时,______越大,滑动摩擦力越大.
(4)分析图1甲、丙,发现弹簧测力计的示数F1<F3,说明______一定时,______________,滑动摩擦力越大.
(5)通过上述实验得出结论:滑动摩擦力的大小跟______的大小和接触面的__________有关.
【实验拓展】
(6)有同学探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系,实验设计如图3甲、乙所示,数据记录如下表.(匀速拉动弹簧测力计)
比较实验数据,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积______.
【拓展创新】
(7)小丽同学对实验装置进行改进,如图3丙所示,重复实验,发现效果更好.实验中,小丽同学________(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板,原因是_____________________________________.
真题导练
1.(2023·广东)荔枝是一种岭南佳果.小明拿起一个荔枝,如图所示,它的尺寸l大小约为( )
A.0.1 cm B.3 cm C.0.3 m D.1 m
2.如图所示,F1等于F2,下列各对力中不属于平衡力的是( )
3.物理知识在生产生活中的应用极大地激发了同学们学习物理的兴趣,同学们课后开始联想一些生活中与物理相关的情景.乒乓球是我国的国球,在世界级比赛中,我国运动员基本包揽所有乒乓球项目的金牌,为国争光,扬我国威.如图是乒乓球比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.击球时,球拍对球的力只改变了球的运动状态
B.击球时,球拍对球的力只改变了球的形状
C.击球时,球拍对球的力同时改变了球的形状和球的运动状态
D.击球时,球拍对球有力的作用,球对球拍没有力的作用
4.(2023·广东)小明买了一个方便移动的储物箱,如图所示.储物箱安装轮子的目的是( )
A.增大摩擦 B.减小摩擦 C.增大压强 D.减小压强
5.如图所示,记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在0~20 s内的运动过程,下列关于两车的运动情况,说法正确的是( )
A.甲车一定在做匀速直线运动 B.乙车全程的平均速度为20 m/s
C.0~10 s内甲车的平均速度比乙车大 D.甲车在10~20 s内的平均速度为29 m/s
6.(2023·日照)姐姐和弟弟在同一所学校上学.某一天吃过早餐后,姐弟俩约定从小区门口出发去学校大门口会合.作出他们的路程与时间的关系图象分别如图中的两条实线所示,弟弟的图线为直线.下列判断正确的是( )
A.弟弟比姐姐早5 min离开家 B.弟弟和姐姐的平均速度相同
C.弟弟和姐姐行走时的速度相等,均为100 m/min D.姐姐一直做匀速直线运动
7.(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.车由静止突然向东起动
B.车匀速前行时突然加速
C.车匀速前行时突然减速
D.匀速倒车时突然减速
8.(2022·广东)如图所示,物体A保持静止,画出A所受重力G和拉力F的示意图.
8题 9题 10题 11题
9.(2023·广东)如图所示,书静止放在水平桌面上,请在O点画出书受到的重力G和支持力F的示意图.
10.如图所示为一辆静止在水平路面的校车简图,请画出校车所受重力G(O点为校车的重心)和后轮对地面压力F的示意图.
11.如图所示,木块正在水平地面上向右滑动并压缩弹簧,请在O点画出木块水平方向受力的示意图.
12.甲图中铅笔的长度是______cm;乙图中停表秒针盘的分度值是_____s,停表读数是_______s.
13.2023年7月28日,在成都第31届世界大学生夏季运动会上,大运会主火炬由来自世界各地的31名火炬手共同点燃.如图所示是运动会开幕会现场,在火炬手前进过程中,以火炬手为参照物火炬是______(选填“运动”或“静止”)的;以______(选填“火炬手”或“观众”)为参照物火炬是运动的;由此可见,运动和静止是________.
14.如图是2023年5月跳水世界杯比赛中中国广东选手全红婵站在跳板上的情景,这时她受到的重力和跳板对她的______力是一对平衡力;向上起跳时,离开跳板,全红婵由于具有______,仍然会向上运动一段距离,最终在____力的作用下,落入水中.
15.粗糙水平面上有一个重200N的木箱,当用50 N的水平推力推木箱时,木箱静止不动,此时木箱受到水平方向的摩擦力为____N;当用100N的水平推力推木箱时,木箱恰好做匀速直线运动;当用150N的水平推力推木箱时,木箱受到水平方向的摩擦力为_____N.
16.(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
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
17.(2023·广州海珠区期末)在粗糙程度相同的水平桌面上,重10 N的物体受到水平拉力F的作用做直线运动,如图甲所示.物体的v-t图象如图乙所示.此过程,0~3 s内拉力大小为5 N;3~6 s内拉力大小为2 N.
(1)请在图丙方框中画出0~3 s内,物体(用“·”表示)水平方向的受力示意图;此过程,物体所受的摩擦力大小为_____N.
(2)3~6 s内,物体所受的摩擦力大小为___N;判断的依据是______________________________.
(3)6~9 s内拉力大小为___N.
18.(2023·广州模拟)为了探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,小柯设计了如图甲所示的实验装置.
小柯用水平向左的力F拉动平板小车1,铁块A静止,在4 s内观察拉力传感器的示数变化,并绘制了如图乙所示的图象.
(1)请你在图丙方框内画出t=0.5s时,铁块A的受力示意图.
(2)当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为_____N.
(3)接着,小柯用电动机水平向左拉动上表面比平板小车1光滑的平板小车2,铁块A保持静止,如图丁所示,并用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读出弹簧测力计和拉力传感器的示数并记录在表格中(拉线足够长).
表格中第1次实验中拉力传感器的示数比图乙中1~4 s时的示数小,由此我们可知滑动摩擦力的大小与__________________有关;通过分析表中数据,我们可以知道滑动摩擦力的大小还与__________有关.
(4)小刚认为:该实验中要尽量减小小车与水平桌面之间的粗糙程度,否则会使拉力传感器的读数偏大,你认为他的说法是否合理,为什么