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中考初中物理单元综合提升和单元检测
第8章 运动和力
【知识提升】
知识点一、运动和力的关系
1. 牛顿第一定律
1.一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2.惯性:物体保持原来运动状态的性质叫做惯性。惯性只与物体的质量有关,与速度无关,与是否受力无关。物体质量越大,惯性越大。
3.解释惯性现象的思考步骤:
首先确定研究对象,弄清物体原来的运动状态;
其次观察它可能发生了(或可能发生)怎样的变化;
然后分析所讨论的有关物体(或物体的哪一部分)没有受到力的作用,由于惯性而保持原来运动状态不变。
知识点二、二力平衡
1.作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
2.二力平衡判断方法:
①如果物体只受到两个力作用,物体运动状态不变,这两个力是一对平衡力。
②满足二力平衡条件的两个力为一对平衡力;
③合力为零的两个力为一对平衡力。
知识点三、滑动摩擦力
1.两个相互接触的物体发生相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,叫做滑动摩擦力。
2. 滑动摩擦力的大小与接触面之间的压力和接触面的粗糙程度有关。接触面之间的压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
3.滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反。
4.减小摩擦的方法:用滚动代替滑动;使两个互相接触的表面隔开(表面之间加润滑剂、气垫船、磁悬浮列车)
【单元检测】
一、选择题
1.(2025天津中考题)在2025年亚冬会自由式滑雪空中技巧项目中,我国选手夺金。如图所示,选手沿坡道下滑时(忽略空气阻力),选手所受的力是( )
A.重力和摩擦力
B.重力和支持力
C.支持力和摩擦力
D.重力、支持力和摩擦力
【答案】D
【解析】选手沿坡道下滑时(忽略空气阻力),选手所受的力是重力、支持力和摩擦力,D正确。
2. 体育运动蕴含着丰富的物理知识,对下列运动涉及的物理知识的解释或理解错误的是( )
A.静止在水平地面的足球受到的重力与支持力是一对平衡力
B.运动员穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
C.羽毛球比赛中,球在空中飞行,若所有力全部消失,球将做匀速直线运动
百米赛跑的运动员在冲线后没有立即停下来,是因为他们受到惯性的作用
【答案】D
【解析】A.静止在水平地面的足球受到的重力与支持力是一对平衡力,理解正确;
B.运动员穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦,理解正确;
C.羽毛球比赛中,球在空中飞行,若所有力全部消失,球将做匀速直线运动,理解正确;
D.百米赛跑的运动员在冲线后没有立即停下来,是因为他们具有惯性,不能说受到惯性的作用,理解错误。
3.(2025天津中考题)小明用物理知识对球类运动中的现象进行分析,如下表所示。所用物理知识错误的是( )
序号 现象 物理知识
① 撞击地面的篮球发生形变 力可以改变物体的形状
② 垫起的排球减速向上运动 二力平衡
③ 用力踢足球,脚感觉到疼 力的作用是相互的
④ 用球拍击打乒乓球使其弹回 力可以改变物体的运动状态
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【解析】垫起的排球减速向上运动,排球受到的重力竖直向下,空气阻力向下,二力不平衡。
4. 贵州村超火爆全网,村超是由群众自发组织的足球赛,如下图是贵州村超足球比赛的情景。关于足球比赛中涉及的物理知识,下列分析正确的是( )
A.踢球时,脚对球的作用力大于球对脚的作用力,所以球能被踢出去
B.运动员带球前进时需要不停地用脚踢球,说明力是维持物体运动的原因
C.踢出去的足球能继续前进,是因为足球受到惯性的缘故
D.踢球时,脚踢在足球上的不同位置,足球的运动情况会不一样,说明力的作用点会影响力的作用效果
【答案】D
【解析】A.踢球时,脚对球的作用力等于球对脚的作用力,球能被踢出去是由于脚对球的作用力,A错误;
B.运动员带球前进时需要不停地用脚踢球,是因为足球前进受到阻力作用,不能说明力是维持物体运动的原因,B错误;
C.踢出去的足球能继续前进,是因为足球具有惯性,不能说受到惯性,C错误;
D.踢球时,脚踢在足球上的不同位置,足球的运动情况会不一样,说明力的作用点会影响力的作用效果,D正确。
5. 2024年3月31日上午,石家庄市马拉松赛在解放广场鸣枪开跑,如图。运动员在比赛中涉及的物理知识,以下判断正确的是( )
A.跑鞋底部有凹凸花纹是为了减小摩擦
B.通过弯道和加速快跑说明力可以改变人的运动状态
C.起跑前静止时所受重力和人对地的压力相互平衡
D.冲过终点不能立即停下来是因为受到惯性作用
C.起跑前静止时所受重力和人对地的压力相互平衡
【答案】B
【解析】A.跑鞋底部有凹凸花纹是为了增大摩擦,A错误;
B.通过弯道和加速快跑说明力可以改变人的运动状态,B正确;
C.起跑前静止时所受重力和地面对人的支持力相互平衡,C错误;
D.冲过终点不能立即停下来是因为惯性,不是受到惯性作用,D错误。
6. 小明正在观看足球比赛,他运用所学物理知识对比赛中的一些现象进行分析,下列说法中正确的是( )
A.空中飞行的足球,若它所受的力全部消失它将立即停止运动
B.足球在空中飞行时受到重力和向前的惯性作用
C.足球在空中飞行过程中运动状态发生改变
D.踢出去的足球能继续向前飞行是由于还受到踢力的作用
【答案】C
【解析】足球在空中飞行过程中由于受到重力作用,运动状态发生改变,C正确。
7.下列几种关于惯性的说法中正确的是( )
A.只有在物体所受的合外力为零时,物体才有惯性
B.物体在各种运动状态下都有惯性
C.物体在粗糙地面上没有滑行,所以没有惯性
D.当物体受到外力作用后,物体不能维持原来的运动状态,所以惯性就发生了变化
【答案】B
【解析】根据惯性的定义,可知物体在各种运动状态下都有惯性,B正确。
8. 下列关于惯性的说法中,正确的是( )
A.物体的运动速度越大物体的惯性就越大,物体的质量越大物体的惯性就越大
B.运动员百米赛跑到终点不能立刻停下是由于惯性,运动员一旦停下惯性消失
C.地球上的物体没有受外力作用时有惯性,受到外力作用后惯性就被克服掉了
D.跳远运动员助跑后,飞身一跃,靠自身惯性,在空中继续前进,以提高成绩
【答案】D
【解析】跳远运动员助跑后,飞身一跃,靠自身惯性,在空中继续前进,以提高成绩,D正确。
9 在同一水平道路上有两辆同样的汽车,甲车装满货物,乙车空载,关于启动和制动的难易情况,下列说法正确的是( )
A.启动和制动时两车的情况是一样的
B.启动时甲车难,速度相同时,甲车制动也难
C.启动甲车难,速度相同时,甲车也容易制动
D.启动时甲车难,速度相同时,两车制动情况一样
【答案】B,
【解析】在同一水平道路上有两辆同样的汽车,甲车装满货物,乙车空载,甲车质量大于乙车。甲车惯性大,所以启动时甲车难,速度相同时,甲车制动也难,B正确。
10 一个物体在平衡力作用下,在光滑水平面上做匀速直线运动,当这对平衡力突然消失,则物体将( )
A.立即停止 B.运动速度越来越快
C.运动速度越来越慢 D.运动速度保持不变
【答案】D
【解析】一个物体在平衡力作用下,在光滑水平面上做匀速直线运动,当这对平衡力突然消失,则物体将运动速度保持不变,D正确。
11 有一辆遥控电动玩具汽车,已知车内电动马达驱动后轮转动。现将玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲乙上,如图所示。按动遥控器上的“前进”“后退”键,汽车就能前进或后退,地面与甲、乙之间的摩擦力不计,以下叙述正确的是
A. 按动遥控器上的“前进”键,乙车对前轮的摩擦力向后,乙车相对地面向前进
B. 按动遥控器上的“前进”键,甲车对后轮的摩擦力向前,甲车相对地面向后退
C. 按动遥控器上的“后退”键,后轮对甲车的摩擦力向后,甲车相对地面向后退
D. 按动遥控器上的“后退”键,乙车对前轮的摩擦力向前,乙车相对地面向后退
【答案】B
【解析】按动遥控器上的“前进”键,驱动力后轮顺时针转动,后轮对甲车摩擦力向后,根据作用力是相互的可知甲车对后轮的摩擦力向前,甲车相对地面向后退,B正确A错误;按动遥控器上的“后退”键,驱动力后轮逆时针转动,后轮对甲车的摩擦力向前,甲车相对地面向向前,C错误;按动遥控器上的“后退”键,驱动力和导向轮均逆时针转动,前轮逆时针转动,前轮对乙车摩擦力向前,乙车对前轮的摩擦力向后,乙车相对地面向前进,D错误。
二、非选择题
12. 生活中你经历过或者从电视等媒体上看到过下列几种情况:
①从树上掉下的苹果;
②司机为节省燃油,在汽车进站时,提前关闭油门;
③锤头松了,把锤柄的一端在物体上撞击几下;
④绕地球做圆周运动的人造卫星;
⑤跳远运动员都是跑一段距离才起跳.其中利用惯性的有____.(填序号)
【答案】②③⑤
13 (2025辽宁本溪)下面是小明对“影响滑动摩擦力大小的因素”进行探究的过程,请你利用所学的物理知识,回答下面的问题:
(1)小明通过分析,以下面______(请将正确选项前的字母填入空格)中的现象为依据,提出了猜想一:滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
A.滑雪板底面做得很光滑
B.使用橡皮时越用力擦得越干净
C.地面上越重的物体推动时需要的力越大
小明又根据其他现象提出了猜想二:滑动摩擦力大小与压力大小有关。
(2)为了验证猜想,小明找来了一个木块、一个弹簧测力计、一盒砝码、一张砂纸、一快长木板、细线进行了如图所示实验;
①小明将木块放到水平长木板上,为了测量滑动摩擦力,他用细线系住木块,用弹簧测力计______拉动木块,使木块受到的拉力与它受到的滑动摩擦力是______力,大小相等,即可间接测出滑动摩擦力的大小;
②为了验证猜想一,小明进行了如图甲、乙所示的实验,但发现两次实验弹簧测力计的示数很小,小明在木块上放上质量______(填“相同”或“不相同”)的砝码重新实验后使两次弹簧测力计的示数较大,现象更加明显;
③为了验证猜想二,小明在木块上分别放置不同质量的砝码如图丙所示,进行了多次测量,将所测得的数据记录在了表格中、表格中空白处应填入的数据是______。通过数据可以得到的结论是:__ ___ _。通过所测得的数据推理,当加在木块上的砝码为200g时,拉动木块,木块所受的滑动摩擦力为______N。
实验次数 1 2 3
接触面 木板 木板 木板
木块质量(g) 30 30 30
所加砝码质量(g) 20 50 100
压力(N) 0.5 0.8
弹簧测力计示数(N) 1 1.6 2.6
滑动摩擦力(N) 1 1.6 2.6
【答案】(1)A (2)①匀速 平衡 ②相同
③1.3 滑动摩擦力的大小与压力大小成正比关系 4.6
【解析】(2)③木块与接触面之间的压力等于木块与砝码的总重力之和,则第三次压力大小为
分析表格中数据,有
由此可以得到的结论是:滑动摩擦力的大小与压力大小成正比关系。
当加在木块上的砝码为200g时,此时压力大小为
拉动木块,木块所受的滑动摩擦力为等于压力的2倍,即2×2.3N=4.6N
14 (2024贵州黔东南)某次综合实践活动中,初三年级组设置了拔河友谊赛的拓展活动,各班级选派了八男八女16位同学参加比赛。赛后,同学们就这一拓展活动中涉及的物理知识进行了分析和实验探究,真正做到了格物致知。
(1)理论分析:拔河比赛过程中,甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力,假如甲队获胜,则甲队受到的地面的摩擦力__________乙队受到的地面的摩擦力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)实验探究:为了探究影响滑动摩擦力大小的因素,同学们做了如图甲所示的实验。实验中使木块在弹簧测力计水平拉力的作用下做匀速直线运动,则此时木块受到的摩擦力与拉力大小__________;
(3)归纳总结:实验现象说明,滑动摩擦力的大小与压力大小和____________________有关;
(4)成果应用:在拔河比赛中组队时,应选体重大的同学参加比赛,同时在比赛时脚穿图乙中__________(选填“A”、“B”或“C”)种鞋;
(5)拓展延伸:为在体育中考中取得优异成绩,小明的妈妈帮他买了一双新的运动鞋。小明发现这款运动鞋采用了新型材料的鞋底,鞋子轻巧且富有弹性,那么与自己的旧鞋相比,是不是新鞋的鞋底更加粗糙呢?小明决定测量鞋子在同一水平地面所受的滑动摩擦力来对此进行比较(经小明测量可知新鞋重为6N,旧鞋重为8N),小明用弹簧测力计水平地拉着鞋子如图丙所示做匀速直线运动,根据图中信息__________(选填“能”或“不能”)判断新鞋鞋底较粗糙,理由是____________。
【答案】(1)大于 (2)相等 (3)接触面粗糙程度 (4)C
(5)能 新鞋压力小但是摩擦力大,所以新鞋鞋底较粗糙
【解析】根据图中信息 “能” 判断新鞋鞋底较粗糙,理由是新鞋压力小但是摩擦力大,所以新鞋鞋底较粗糙。
15 阅读短文,回答问题。
跨学科实践——自制水火箭
学校嘉年华跨学科实践小组制作了水火箭,它是用废弃的饮料瓶制作而成的一种玩具。它分为动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞等部分。水火箭模拟发射、升空和回收三个阶段。实践活动中,老师和同学们一起用可乐瓶制作了水火箭。下面是水火箭的安装及工作过程:①在水火箭中装入占高压舱体积三分之一的水,然后把水火箭喷嘴朝下安装在发射架的弹簧卡口上;②用打气装置向高压舱内打气,当气压表显示4个标准大气压时,可以通过线闸开关来进行发射;③发射后高压舱内的水通过狭小的喷口高速向后喷射,由于水的反冲作用,水火箭受到一个向上的升力,加速飞向高空。物体(如降落伞)从高空由静止下落,所受阻力与下落速度的平方成正比(f=kv2),下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)第②步操作中,向高压舱内打气,高压舱内的______在不断增大.在第③步中,水火箭飞上高空的施力物体是______,水火箭的头部通常做成流线型,这是为了______;
(2)下列关于水火箭升空过程中,说法正确的是______;
A.加速升空的过程中,重力和升力是一对平衡力
B.水火箭升空过程中若失去所有力,水火箭将保持静止
C.水火箭升空过程中先加速后减速
D.水火箭离开地面后,不受重力作用
(3)竖直向上升空的水火箭具有______能,掉下来会对地面上的建筑物和人造成伤害,为此,实践小组为水火箭制作了回收降落伞。如果水火箭从足够高的空中回收过程中,水火箭整体(水火箭和降落伞)重力G总保持不变,当整体达到收尾速度时,此时阻力f______G总(选填“>”或“<”或者“=”).若甲组水火箭收尾速度达0.3m/s时,阻力f=1.8N,若乙组水火箭整体质量为500g,在不考虑其他因素的干扰下,乙组水火箭的收尾速度为______m/s(g=10N/kg);
(4)为了验证自制降落伞的安全性和稳定性,需将各自制作的降落伞从______(选填“较高”或“较低”)的相同高度自由下落,降落伞下方用一次性纸杯代替水火箭,并在里面放一鸡蛋,通过鸡蛋损坏程度来判断自制降落伞的安全性。请你设计一种方法来判断自制降落伞稳定性能的好差,你觉得可以采用什么方法来判断___ ___(写出一种方法即可)。
【答案】(1)气压 水 减小阻力 (2)C
(3)重力势能(机械能) = 0.5
(4)较高 在纸杯中放入相同质量的水,降落后看剩余水量的多少来判断(看降落伞落地点偏离其起始点正下方位置的距离长短等)
【解析】(3)如果水火箭从足够高的空中回收过程中,水火箭整体(水火箭和降落伞)重力G总保持不变,当整体达到收尾速度时,此时阻力f =G总.
由f=kv2,f=mg,得=, 代入数据得v乙=0.5m/s
16 阅读短文,回答问题
车祸原因之一:超速!为了减少交通事故,近年来我国加大了对道路的限速监控。目前,限速监控的方式主要有两种:一种是“定点测速” (如图甲):是指在道路上的一个固定位置布设监控点,测出汽车经过该监控点时的行驶速度,比较该行驶速度与限速标准判断是否超速,若行驶速度超过限定速度,将实时抓拍,作为处罚的证据;另一种是“区间测速”(如图乙):是指在同一路程上布设两个相邻的监控点,根据车辆通过前后两个监控点的时间来计算车辆在该路段上的平均行驶速度,并依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速。
为了安全,汽车在行驶途中,车与车之间必须保持一定的距离。因为驾驶员从发现某一异常情况到采取制动动作的“反应时间”里(设同一人,不同速度下的“反应时间”是相同的),汽车要通过一段距离(称为反应距离);而从开始制动到汽车完全停止,汽车又要通过一段距离(称制动距离)。据公安部门统计,车辆在行驶过程中,停车距离越长,发生事故的可能性越大。如图所示:
下表是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车,在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时,测得的反应距离和制动距离。
原行驶速度v/km h-1 反应距离s1/m 制动距离s2/m
54 15 20
72 20 34
108 30 54
(1)图甲中小汽车的挡风玻璃是倾斜的,主要是为了防止车内物体经过玻璃成的______(选填“虚”或“实”)像对司机的干扰。冬季,车窗玻璃有时会变模糊,是因为车______(内/外)的水蒸气会______(填物态变化名称)成雾附着在玻璃上,这个过程______(吸收/放出)热量。
(2)小汽车进入测速段后,乘客发现测速提示牌往后退,他是以______为参照物。监控拍照装置所用镜头是一个______(凸/凹)透镜,成的是______(放大/缩小)的 (实/虚)像。
(3) 图乙中若监控点A、B相距25km,小汽车经过A、B监测点的速度分别为100km/h、115km/h,若采用“定点测速”,该轿车在通过监测点A时______(会/不会)被判超速。采用“区间测速”,这辆轿车是否被认定超速的理解正确的是( )
A.汽车经过前一个监控点时速度未超过限定值,所以没有超速。
B.汽车经过后一个监控点时速度未超过限定值,所以没有超速。
C.汽车经过前后两个监控点时速度均没有超过限定值,所以没有超速。
D.汽车经过两个监控点之间的路段的平均速度超过限定值,所以超速了。
(4)从表中可知该司机的反应时间是______s,______是影响汽车制动距离的主要因素。请在图中画出从司机看到情况开始计时,到汽车停止的这段时间内,汽车运动的v-t大致图象。(不需要准确描点)
( )
(5)驾驶员的一些不良行为如:酒后驾驶、疲劳驾驶、开车打手机等,也会使司机反应时间变长,导致______ (选填“反应距离”或“制动距离”)变大,发生事故的可能性增大。
【答案】(1)虚 内 液化 放出 (2)乘客自己 凸透镜 缩小 实像
(3)不会 D (4)1 原行驶速度 (5)反应距离
【解析】(5)驾驶员的一些不良行为如:酒后驾驶、疲劳驾驶、开车打手机等,也会使司机反应时间变长,导致反应距离变大,发生事故的可能性增大。
17 小明学习了惯性知识后,知道了物体质量越大惯性越大,但通过观察小汽车的刹车过程小明有一个问题想不太明白;同一辆小汽车踩下刹车,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,由此可见物体运动速度越快,其运动状态越难改变,这难道不正说明了惯性大小与速度有关吗?为搞清楚惯性大小到底和速度有没有关系,老师帮小明查了资料,找到了以下两个理论知识,并且和小明共同设计了实验来验证。
知识1:当作用在物体上的外力不为0时,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,由单位时间内物体速度大小的变化量来判定。
以此为依据设计了两个实验来进行探究。
实验:老师利用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所示实验,以此来模拟汽车刹车的过程,每次实验小球从同一斜面的不同高度静止开始释放,实验数据如表。
实验次数 释放高度 到达水平面的速度v0 速度从v0~0时间 在水平面上滑动的距离
第1次 5cm/s 2s 5cm
第2次 10cm/s 4s 20cm
第3次 20cm/s 8s 80cm
(1)h1、h2、h3大小关系__ ___,这三次实验中水平面木板的粗糙程度应该_____(选填“相同”或“不同”);
(2)这三次实验中小球单位时间速度大小的变化量_____(选填“相同”或“不同”);
(3)结论:同一个物体,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”);
(4)现有一个小球,一个木块,若干钩码,带斜面的水平木板,请设计实验验证惯性大小与物体质量有关,并写出实验步骤________________________。
【答案】(1)h1<h2<h3 相同 (2)相同 (3)相同 无关
(4)①让小球从斜面同一高度静止释放,撞击水平木板上的木块,记录木块移动的距离s1;
②木块上面加一个钩码,重做①,记录木块移动的距离s2;
③木块上面加两个钩码,重做①,记录木块移动的距离s3;
④比较s1、s2、s3的大小。
【解析】(4)现有一个小球,一个木块,若干钩码,带斜面的水平木板,设计的验证惯性大小与物体质量有关的实验的写出实验步骤:
①让小球从斜面同一高度静止释放,撞击水平木板上的木块,记录木块移动的距离s1;
②木块上面加一个钩码,重做①,记录木块移动的距离s2;
③木块上面加两个钩码,重做①,记录木块移动的距离s3;
④比较s1、s2、s3的大小。
18 冰壶比赛是一项集技巧与智慧于一体的体育运动,被誉为冰上的“国际象棋”。比赛时,两支球队各由4名球员组成。比赛共进行10局。两队每名球员均有两个冰壶,即有两次掷球机会。如图2所示,是冰壶比赛的场地示意图。
(1)两队按一垒、二垒、三垒及主力队员的顺序交替掷球,球员掷球时,身体下蹲,蹬冰脚踏在起滑架上用力后蹬,由于__________,会使身体跪式向前滑行,同时手持冰壶从本垒中心A点推球向前,如图1所示,至投掷线时,放开冰壶,冰壶由于__________,自行滑向圆垒中心O点,同时说明物体的运动__________(选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(2)在一名队员掷球时,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面__________(选填“增大”或“减小”)冰壶受到的摩擦力,使冰壶能准确到达圆垒的中心。同时对方的队员为使冰壶远离圆心,也可在冰壶的前面擦刷冰面;
(3)在主力队员的指挥下掷球队员也可用冰壶将对方的冰壶撞出圆垒或将场上本方的冰壶撞向圆垒中心,用冰壶将对方的冰壶撞开说明力可以____________;最后当双方队员掷完所有冰壶后,以场地上冰壶距离圆垒中心的远近决定胜负;
(4)比赛时,运动员要身着运动服,脚穿比赛鞋,一只蹬冰脚鞋,一只滑动脚鞋;两只比赛鞋底部材料不同,一只是橡胶的一只是塑料的,则滑动脚鞋的底部材料为_________。
【答案】(1)力的作用是相互的 惯性 不需要
(2)减小 (3)改变物体的运动状态 (4)塑料
【解析】(1)两队按一垒、二垒、三垒及主力队员的顺序交替掷球,球员掷球时,身体下蹲,蹬冰脚踏在起滑架上用力后蹬,由于力的作用是相互的,会使身体跪式向前滑行,同时手持冰壶从本垒中心A点推球向前,如图1所示,至投掷线时,放开冰壶,冰壶由于惯性,自行滑向圆垒中心O点,同时说明物体的运动“不需要”力来维持;
(2)在一名队员掷球时,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面 “减小”冰壶受到的摩擦力,使冰壶能准确到达圆垒的中心。同时对方的队员为使冰壶远离圆心,也可在冰壶的前面擦刷冰面;
(3)在主力队员的指挥下掷球队员也可用冰壶将对方的冰壶撞出圆垒或将场上本方的冰壶撞向圆垒中心,用冰壶将对方的冰壶撞开说明力可以改变物体的运动状态;最后当双方队员掷完所有冰壶后,以场地上冰壶距离圆垒中心的远近决定胜负;
(4)比赛时,运动员要身着运动服,脚穿比赛鞋,一只蹬冰脚鞋,一只滑动脚鞋;两只比赛鞋底部材料不同,一只是橡胶的一只是塑料的,则滑动脚鞋的底部材料为塑料。
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第8章 运动和力
【知识提升】
知识点一、运动和力的关系
1. 牛顿第一定律
1.一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2.惯性:物体保持原来运动状态的性质叫做惯性。惯性只与物体的质量有关,与速度无关,与是否受力无关。物体质量越大,惯性越大。
3.解释惯性现象的思考步骤:
首先确定研究对象,弄清物体原来的运动状态;
其次观察它可能发生了(或可能发生)怎样的变化;
然后分析所讨论的有关物体(或物体的哪一部分)没有受到力的作用,由于惯性而保持原来运动状态不变。
知识点二、二力平衡
1.作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
2.二力平衡判断方法:
①如果物体只受到两个力作用,物体运动状态不变,这两个力是一对平衡力。
②满足二力平衡条件的两个力为一对平衡力;
③合力为零的两个力为一对平衡力。
知识点三、滑动摩擦力
1.两个相互接触的物体发生相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,叫做滑动摩擦力。
2. 滑动摩擦力的大小与接触面之间的压力和接触面的粗糙程度有关。接触面之间的压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
3.滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反。
4.减小摩擦的方法:用滚动代替滑动;使两个互相接触的表面隔开(表面之间加润滑剂、气垫船、磁悬浮列车)
【单元检测】
一、选择题
1.(2025天津中考题)在2025年亚冬会自由式滑雪空中技巧项目中,我国选手夺金。如图所示,选手沿坡道下滑时(忽略空气阻力),选手所受的力是( )
A.重力和摩擦力
B.重力和支持力
C.支持力和摩擦力
D.重力、支持力和摩擦力
2. 体育运动蕴含着丰富的物理知识,对下列运动涉及的物理知识的解释或理解错误的是( )
A.静止在水平地面的足球受到的重力与支持力是一对平衡力
B.运动员穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
C.羽毛球比赛中,球在空中飞行,若所有力全部消失,球将做匀速直线运动
百米赛跑的运动员在冲线后没有立即停下来,是因为他们受到惯性的作用
3.(2025天津中考题)小明用物理知识对球类运动中的现象进行分析,如下表所示。所用物理知识错误的是( )
序号 现象 物理知识
① 撞击地面的篮球发生形变 力可以改变物体的形状
② 垫起的排球减速向上运动 二力平衡
③ 用力踢足球,脚感觉到疼 力的作用是相互的
④ 用球拍击打乒乓球使其弹回 力可以改变物体的运动状态
A.① B.② C.③ D.④
4. 贵州村超火爆全网,村超是由群众自发组织的足球赛,如下图是贵州村超足球比赛的情景。关于足球比赛中涉及的物理知识,下列分析正确的是( )
A.踢球时,脚对球的作用力大于球对脚的作用力,所以球能被踢出去
B.运动员带球前进时需要不停地用脚踢球,说明力是维持物体运动的原因
C.踢出去的足球能继续前进,是因为足球受到惯性的缘故
D.踢球时,脚踢在足球上的不同位置,足球的运动情况会不一样,说明力的作用点会影响力的作用效果
5. 2024年3月31日上午,石家庄市马拉松赛在解放广场鸣枪开跑,如图。运动员在比赛中涉及的物理知识,以下判断正确的是( )
A.跑鞋底部有凹凸花纹是为了减小摩擦
B.通过弯道和加速快跑说明力可以改变人的运动状态
C.起跑前静止时所受重力和人对地的压力相互平衡
D.冲过终点不能立即停下来是因为受到惯性作用
C.起跑前静止时所受重力和人对地的压力相互平衡
6. 小明正在观看足球比赛,他运用所学物理知识对比赛中的一些现象进行分析,下列说法中正确的是( )
A.空中飞行的足球,若它所受的力全部消失它将立即停止运动
B.足球在空中飞行时受到重力和向前的惯性作用
C.足球在空中飞行过程中运动状态发生改变
D.踢出去的足球能继续向前飞行是由于还受到踢力的作用
7.下列几种关于惯性的说法中正确的是( )
A.只有在物体所受的合外力为零时,物体才有惯性
B.物体在各种运动状态下都有惯性
C.物体在粗糙地面上没有滑行,所以没有惯性
D.当物体受到外力作用后,物体不能维持原来的运动状态,所以惯性就发生了变化
8. 下列关于惯性的说法中,正确的是( )
A.物体的运动速度越大物体的惯性就越大,物体的质量越大物体的惯性就越大
B.运动员百米赛跑到终点不能立刻停下是由于惯性,运动员一旦停下惯性消失
C.地球上的物体没有受外力作用时有惯性,受到外力作用后惯性就被克服掉了
D.跳远运动员助跑后,飞身一跃,靠自身惯性,在空中继续前进,以提高成绩
9 在同一水平道路上有两辆同样的汽车,甲车装满货物,乙车空载,关于启动和制动的难易情况,下列说法正确的是( )
A.启动和制动时两车的情况是一样的
B.启动时甲车难,速度相同时,甲车制动也难
C.启动甲车难,速度相同时,甲车也容易制动
D.启动时甲车难,速度相同时,两车制动情况一样
10 一个物体在平衡力作用下,在光滑水平面上做匀速直线运动,当这对平衡力突然消失,则物体将( )
A.立即停止 B.运动速度越来越快
C.运动速度越来越慢 D.运动速度保持不变
11 有一辆遥控电动玩具汽车,已知车内电动马达驱动后轮转动。现将玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲乙上,如图所示。按动遥控器上的“前进”“后退”键,汽车就能前进或后退,地面与甲、乙之间的摩擦力不计,以下叙述正确的是
A. 按动遥控器上的“前进”键,乙车对前轮的摩擦力向后,乙车相对地面向前进
B. 按动遥控器上的“前进”键,甲车对后轮的摩擦力向前,甲车相对地面向后退
C. 按动遥控器上的“后退”键,后轮对甲车的摩擦力向后,甲车相对地面向后退
D. 按动遥控器上的“后退”键,乙车对前轮的摩擦力向前,乙车相对地面向后退
二、非选择题
12. 生活中你经历过或者从电视等媒体上看到过下列几种情况:
①从树上掉下的苹果;
②司机为节省燃油,在汽车进站时,提前关闭油门;
③锤头松了,把锤柄的一端在物体上撞击几下;
④绕地球做圆周运动的人造卫星;
⑤跳远运动员都是跑一段距离才起跳.其中利用惯性的有____.(填序号)
13 (2025辽宁本溪)下面是小明对“影响滑动摩擦力大小的因素”进行探究的过程,请你利用所学的物理知识,回答下面的问题:
(1)小明通过分析,以下面______(请将正确选项前的字母填入空格)中的现象为依据,提出了猜想一:滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
A.滑雪板底面做得很光滑
B.使用橡皮时越用力擦得越干净
C.地面上越重的物体推动时需要的力越大
小明又根据其他现象提出了猜想二:滑动摩擦力大小与压力大小有关。
(2)为了验证猜想,小明找来了一个木块、一个弹簧测力计、一盒砝码、一张砂纸、一快长木板、细线进行了如图所示实验;
①小明将木块放到水平长木板上,为了测量滑动摩擦力,他用细线系住木块,用弹簧测力计______拉动木块,使木块受到的拉力与它受到的滑动摩擦力是______力,大小相等,即可间接测出滑动摩擦力的大小;
②为了验证猜想一,小明进行了如图甲、乙所示的实验,但发现两次实验弹簧测力计的示数很小,小明在木块上放上质量______(填“相同”或“不相同”)的砝码重新实验后使两次弹簧测力计的示数较大,现象更加明显;
③为了验证猜想二,小明在木块上分别放置不同质量的砝码如图丙所示,进行了多次测量,将所测得的数据记录在了表格中、表格中空白处应填入的数据是______。通过数据可以得到的结论是:__ ___ _。通过所测得的数据推理,当加在木块上的砝码为200g时,拉动木块,木块所受的滑动摩擦力为______N。
实验次数 1 2 3
接触面 木板 木板 木板
木块质量(g) 30 30 30
所加砝码质量(g) 20 50 100
压力(N) 0.5 0.8
弹簧测力计示数(N) 1 1.6 2.6
滑动摩擦力(N) 1 1.6 2.6
14 (2024贵州黔东南)某次综合实践活动中,初三年级组设置了拔河友谊赛的拓展活动,各班级选派了八男八女16位同学参加比赛。赛后,同学们就这一拓展活动中涉及的物理知识进行了分析和实验探究,真正做到了格物致知。
(1)理论分析:拔河比赛过程中,甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力,假如甲队获胜,则甲队受到的地面的摩擦力__________乙队受到的地面的摩擦力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)实验探究:为了探究影响滑动摩擦力大小的因素,同学们做了如图甲所示的实验。实验中使木块在弹簧测力计水平拉力的作用下做匀速直线运动,则此时木块受到的摩擦力与拉力大小__________;
(3)归纳总结:实验现象说明,滑动摩擦力的大小与压力大小和____________________有关;
(4)成果应用:在拔河比赛中组队时,应选体重大的同学参加比赛,同时在比赛时脚穿图乙中__________(选填“A”、“B”或“C”)种鞋;
(5)拓展延伸:为在体育中考中取得优异成绩,小明的妈妈帮他买了一双新的运动鞋。小明发现这款运动鞋采用了新型材料的鞋底,鞋子轻巧且富有弹性,那么与自己的旧鞋相比,是不是新鞋的鞋底更加粗糙呢?小明决定测量鞋子在同一水平地面所受的滑动摩擦力来对此进行比较(经小明测量可知新鞋重为6N,旧鞋重为8N),小明用弹簧测力计水平地拉着鞋子如图丙所示做匀速直线运动,根据图中信息__________(选填“能”或“不能”)判断新鞋鞋底较粗糙,理由是____________。
15 阅读短文,回答问题。
跨学科实践——自制水火箭
学校嘉年华跨学科实践小组制作了水火箭,它是用废弃的饮料瓶制作而成的一种玩具。它分为动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞等部分。水火箭模拟发射、升空和回收三个阶段。实践活动中,老师和同学们一起用可乐瓶制作了水火箭。下面是水火箭的安装及工作过程:①在水火箭中装入占高压舱体积三分之一的水,然后把水火箭喷嘴朝下安装在发射架的弹簧卡口上;②用打气装置向高压舱内打气,当气压表显示4个标准大气压时,可以通过线闸开关来进行发射;③发射后高压舱内的水通过狭小的喷口高速向后喷射,由于水的反冲作用,水火箭受到一个向上的升力,加速飞向高空。物体(如降落伞)从高空由静止下落,所受阻力与下落速度的平方成正比(f=kv2),下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)第②步操作中,向高压舱内打气,高压舱内的______在不断增大.在第③步中,水火箭飞上高空的施力物体是______,水火箭的头部通常做成流线型,这是为了______;
(2)下列关于水火箭升空过程中,说法正确的是______;
A.加速升空的过程中,重力和升力是一对平衡力
B.水火箭升空过程中若失去所有力,水火箭将保持静止
C.水火箭升空过程中先加速后减速
D.水火箭离开地面后,不受重力作用
(3)竖直向上升空的水火箭具有______能,掉下来会对地面上的建筑物和人造成伤害,为此,实践小组为水火箭制作了回收降落伞。如果水火箭从足够高的空中回收过程中,水火箭整体(水火箭和降落伞)重力G总保持不变,当整体达到收尾速度时,此时阻力f______G总(选填“>”或“<”或者“=”).若甲组水火箭收尾速度达0.3m/s时,阻力f=1.8N,若乙组水火箭整体质量为500g,在不考虑其他因素的干扰下,乙组水火箭的收尾速度为______m/s(g=10N/kg);
(4)为了验证自制降落伞的安全性和稳定性,需将各自制作的降落伞从______(选填“较高”或“较低”)的相同高度自由下落,降落伞下方用一次性纸杯代替水火箭,并在里面放一鸡蛋,通过鸡蛋损坏程度来判断自制降落伞的安全性。请你设计一种方法来判断自制降落伞稳定性能的好差,你觉得可以采用什么方法来判断___ ___(写出一种方法即可)。
16 阅读短文,回答问题
车祸原因之一:超速!为了减少交通事故,近年来我国加大了对道路的限速监控。目前,限速监控的方式主要有两种:一种是“定点测速” (如图甲):是指在道路上的一个固定位置布设监控点,测出汽车经过该监控点时的行驶速度,比较该行驶速度与限速标准判断是否超速,若行驶速度超过限定速度,将实时抓拍,作为处罚的证据;另一种是“区间测速”(如图乙):是指在同一路程上布设两个相邻的监控点,根据车辆通过前后两个监控点的时间来计算车辆在该路段上的平均行驶速度,并依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速。
为了安全,汽车在行驶途中,车与车之间必须保持一定的距离。因为驾驶员从发现某一异常情况到采取制动动作的“反应时间”里(设同一人,不同速度下的“反应时间”是相同的),汽车要通过一段距离(称为反应距离);而从开始制动到汽车完全停止,汽车又要通过一段距离(称制动距离)。据公安部门统计,车辆在行驶过程中,停车距离越长,发生事故的可能性越大。如图所示:
下表是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车,在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时,测得的反应距离和制动距离。
原行驶速度v/km h-1 反应距离s1/m 制动距离s2/m
54 15 20
72 20 34
108 30 54
(1)图甲中小汽车的挡风玻璃是倾斜的,主要是为了防止车内物体经过玻璃成的______(选填“虚”或“实”)像对司机的干扰。冬季,车窗玻璃有时会变模糊,是因为车______(内/外)的水蒸气会______(填物态变化名称)成雾附着在玻璃上,这个过程______(吸收/放出)热量。
(2)小汽车进入测速段后,乘客发现测速提示牌往后退,他是以______为参照物。监控拍照装置所用镜头是一个______(凸/凹)透镜,成的是______(放大/缩小)的 (实/虚)像。
(3) 图乙中若监控点A、B相距25km,小汽车经过A、B监测点的速度分别为100km/h、115km/h,若采用“定点测速”,该轿车在通过监测点A时______(会/不会)被判超速。采用“区间测速”,这辆轿车是否被认定超速的理解正确的是( )
A.汽车经过前一个监控点时速度未超过限定值,所以没有超速。
B.汽车经过后一个监控点时速度未超过限定值,所以没有超速。
C.汽车经过前后两个监控点时速度均没有超过限定值,所以没有超速。
D.汽车经过两个监控点之间的路段的平均速度超过限定值,所以超速了。
(4)从表中可知该司机的反应时间是______s,______是影响汽车制动距离的主要因素。请在图中画出从司机看到情况开始计时,到汽车停止的这段时间内,汽车运动的v-t大致图象。(不需要准确描点)
( )
(5)驾驶员的一些不良行为如:酒后驾驶、疲劳驾驶、开车打手机等,也会使司机反应时间变长,导致______ (选填“反应距离”或“制动距离”)变大,发生事故的可能性增大。
17 小明学习了惯性知识后,知道了物体质量越大惯性越大,但通过观察小汽车的刹车过程小明有一个问题想不太明白;同一辆小汽车踩下刹车,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,由此可见物体运动速度越快,其运动状态越难改变,这难道不正说明了惯性大小与速度有关吗?为搞清楚惯性大小到底和速度有没有关系,老师帮小明查了资料,找到了以下两个理论知识,并且和小明共同设计了实验来验证。
知识1:当作用在物体上的外力不为0时,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,由单位时间内物体速度大小的变化量来判定。
以此为依据设计了两个实验来进行探究。
实验:老师利用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所示实验,以此来模拟汽车刹车的过程,每次实验小球从同一斜面的不同高度静止开始释放,实验数据如表。
实验次数 释放高度 到达水平面的速度v0 速度从v0~0时间 在水平面上滑动的距离
第1次 5cm/s 2s 5cm
第2次 10cm/s 4s 20cm
第3次 20cm/s 8s 80cm
(1)h1、h2、h3大小关系__ ___,这三次实验中水平面木板的粗糙程度应该_____(选填“相同”或“不同”);
(2)这三次实验中小球单位时间速度大小的变化量_____(选填“相同”或“不同”);
(3)结论:同一个物体,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”);
(4)现有一个小球,一个木块,若干钩码,带斜面的水平木板,请设计实验验证惯性大小与物体质量有关,并写出实验步骤________________________。
18 冰壶比赛是一项集技巧与智慧于一体的体育运动,被誉为冰上的“国际象棋”。比赛时,两支球队各由4名球员组成。比赛共进行10局。两队每名球员均有两个冰壶,即有两次掷球机会。如图2所示,是冰壶比赛的场地示意图。
(1)两队按一垒、二垒、三垒及主力队员的顺序交替掷球,球员掷球时,身体下蹲,蹬冰脚踏在起滑架上用力后蹬,由于__________,会使身体跪式向前滑行,同时手持冰壶从本垒中心A点推球向前,如图1所示,至投掷线时,放开冰壶,冰壶由于__________,自行滑向圆垒中心O点,同时说明物体的运动__________(选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(2)在一名队员掷球时,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面__________(选填“增大”或“减小”)冰壶受到的摩擦力,使冰壶能准确到达圆垒的中心。同时对方的队员为使冰壶远离圆心,也可在冰壶的前面擦刷冰面;
(3)在主力队员的指挥下掷球队员也可用冰壶将对方的冰壶撞出圆垒或将场上本方的冰壶撞向圆垒中心,用冰壶将对方的冰壶撞开说明力可以____________;最后当双方队员掷完所有冰壶后,以场地上冰壶距离圆垒中心的远近决定胜负;
(4)比赛时,运动员要身着运动服,脚穿比赛鞋,一只蹬冰脚鞋,一只滑动脚鞋;两只比赛鞋底部材料不同,一只是橡胶的一只是塑料的,则滑动脚鞋的底部材料为_________。
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