第8章
力与运动
考点专训
专训1.物体受力分析
物体受力分析是学习物理学过程中的一个难点,也是重点,对物体进行受力分析时易犯的错误是将某种力遗漏了或者多分析了,所以我们对物体进行受力分析时应按照一定的顺序。当物体受到多个力时,要把这些力的作用点都画在重心上,较大的力线段要长一些,较小的力线段要短一些,还要注意这些力的方向画正确。
静止状态受力分析
1.(中考·邵阳)如图,树枝上有一个苹果,请画出苹果受力的示意图。
(第1题)
(第2题)
2.(中考·孝感)如图所示,用外力F把一个物体压在竖直的墙壁上使其静止,请画出物体在竖直方向上受力的示意图。
匀速运动物体的受力分析
3.(中考·聊城)如图甲所示,在水平公路上匀速行驶的太阳能汽车受到两对平衡力的作用,请在图乙上画出汽车受力的示意图。
(第3题)
4.(中考·广州)如图甲所示,小明顺着竖直的杆匀速下滑。
(第4题)
(1)在乙图代表小明的圆点A画出其竖直方向受到的力;
(2)小明再沿绳匀速下滑,其沿绳受到的摩擦力为f滑、沿杆下滑受到的摩擦力为f杆,f滑________(填“>”“=”或“<”)f杆;
(3)若小明沿杆匀速向上爬,他受到的摩擦力的方向是:________________。
运动物体的受力分析
5.(中考·遂宁)作出小球摆动到如图所示位置时受到的重力和拉力的示意图。
(第5题) (第6题)
6.(中考·黄石)如图,物体沿着粗糙斜面下滑,试画出物体受力的示意图。(请将物体受到的力都画在重心上)
匀速行驶的车内物体的受力分析
7.(中考·资阳)一小车水平向右匀速运动,在车厢顶部用细绳竖直悬挂一个小球,小球与竖直车厢壁刚好接触,作出小车向右匀速运动时小球受力的示意图。
(第7题)
(第8题)
8.(中考·连云港)如图所示,一箱子放在水平匀速向右水平行驶的汽车上,请画出箱子受力的示意图。
9.(中考·雅安)如图,物体随水平传送带匀速向右移动,作出物体所受力的示意图(不计空气阻力)。
(第9题)
专训2.生活中的惯性现象
惯性是一切物体具有的保持原有运动状态不变的性质,任何物体在任何情况下都有惯性,惯性的大小只与质量有关。惯性的大小也反映了外力改变物体运动状态的难易程度,惯性大的难改变,惯性小的易改变。解释惯性现象的步骤:①明确物体原来处于什么状态;②发生了什么情况;③明确“谁”由于惯性,将继续保持原来的运动状态不变;④所以就会出现什么现象。
惯性的危害和防止
1.(中考·苏州)下列交通提示用语与惯性无关的是( )
A.车辆转弯,请拉好扶手
B.雨天路滑,请减速慢行
C.保持车距
D.靠右行驶
(第2题)
2.(中考·宜昌)如图所示,现代汽车除了前、后排座位都有安全带外,前排还安装有安全气囊系统,这主要是为了减轻下列哪种情况出现时,可能对人身造成的伤害( )
A.汽车速度太慢
B.汽车转弯
C.汽车突然启动
D.汽车前端发生剧烈撞击
3.(中考·汕尾)去年,韩国“岁月号”客轮在前往济州岛途中突然急转,装载的货物发生偏移,导致客轮侧翻。客轮急转时装载的货物发生偏移的主要原因是( )
A.货物的重力变小
B.货物具有惯性
C.货物受到的摩擦力消失
D.货物受到平衡力的作用
惯性现象的分析
4.(中考·枣庄)在汽车刹车时,坐在车里的乘客会向前倾倒。这种现象可以用以下四句话来解释
①乘客猝不及防,向前倾倒。
②汽车很快停止运动,乘客下半身也很快随车停止运动。
③乘客上半身由于具有惯性,仍然向前运动。
④坐在车里的乘客随汽车向前运动,司机发现情况立即刹车。
以上四句话最合理的排列顺序是( )
A.④①②③
B.④②③①
C.④③②①
D.④②①③
5.(中考·烟台)图为小车载着木块向右运动过程中发生的现象,下列判断正确的是( )
(第5题)
A.都是在小车突然停止时发生
B.都是在小车突然起动时发生
C.图甲所示的现象是小车在运动中突然停止或突然加速时发生
D.图乙所示的现象是小车在运动中突然停止或突然减速时发生
6.(中考·河北)下列有关惯性的说法不正确的是( )
A.运动员跳远时的助跑,利用了惯性
B.司机驾车时系安全带,可以减小惯性
C.自行车停止蹬车后,仍继续前行,是因为人和车都具有惯性
D.地球由西向东转,人竖直向上跳起来,仍落回原地,是因为人具有惯性
7.(中考·临沂)下列事例或现象中不能用惯性知识解释的是( )
A.在马路上骑自行车不宜太快,防止造成交通事故
B.树上熟透的苹果沿竖直方向落下
C.汽车在刹车或启动时,乘客会前倾或后仰
D.在匀速行驶的列车上,晓明向上跳起后仍然落回原处
专训3.力和物体的运动关系
对于力和物体运动的关系把握好以下几点:①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;②物体受到力的作用运动状态不一定改变;③物体的运动状态改变了则一定受到力的作用;④物体不受力时,运动状态不变。
平衡力的判断
1.(中考·泉州)静止在水平桌面上的文具盒,受到的平衡力是( )
A.文具盒受到的重力和文具盒对桌面的压力
B.文具盒受到的重力和桌面对文具盒的支持力
C.文具盒对桌面的压力和桌面对文具盒的支持力
D.文具盒对桌面的压力和文具盒对地球的吸引力
(第2题)
2.(中考·聊城)将一杯牛奶放在水平桌面上如图所示,下列关于作用力情况的分析,正确的是( )
A.牛奶对杯子底的压力大小等于牛奶所受的重力
B.杯子和牛奶所受的总重力与桌面对杯子的支持力大小相等
C.桌面对杯子的支持力与桌面受到的压力是一对相互作用力
D.杯子所受的重力与桌面对杯子的支持力是一对平衡力
3.(中考·天津)一辆汽车在水平公路上匀速行驶,下列与其相关的各种力中,属于平衡力的是( )
A.汽车受到的牵引力和汽车受到的阻力
B.汽车受到的牵引力和汽车受到的重力
C.汽车受到的重力和汽车对路面的压力
D.汽车对路面的压力和路面对汽车的支持力
4.(中考·临沂)如图所示,用弹簧测力计沿水平方向拉动水平桌面上的物体,使其做匀速直线运动。
(第4题)
以下叙述中的两个力属于一对平衡力的是( )
A.物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力
B.物体对桌面的压力与物体所受的重力
C.弹簧测力计对物体的拉力与物体所受的重力
D.弹簧测力计对物体的拉力与桌面对物体的摩擦力
力和运动的综合分析
5.(中考·陕西)对牛顿第一定律的理解,下列说法不正确的是( )
A.一切物体都具有惯性
B.物体不受力的作用时,也能运动
C.物体受到力的作用,运动状态一定改变
D.物体的运动状态改变,一定是受到了力的作用
(第6题)
6.(中考·永州)如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,下列说法正确的是( )
A.实验中不需要控制小车每次到达斜面底端时速度相同
B.小车最终会停下来说明了力是维持物体运运状态的原因
C.如果小车到达水平面时所受外力全部消失,小车将做匀速直线运动
D.小车停止运动时惯性也随之消失
7.(中考·镇江)“阿波罗”登月飞船脱离地球引力后关闭所有发动机,在不受力的情况下,由于____________仍可继续前行,奔向月球,说明了力___________________________________________________________;在接近月球时,向前喷气使飞船受到________(填“向前”或“向后”)的力而减速,这说明了力的作用是________。
运用平衡力求解摩擦力的大小
8.(中考·扬州)小明观察如下漫画,总结了四个观点,错误的是( )
(第8题)
A.甲图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力
B.乙图此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力
C.丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力
D.丙图箱子在同一水平面上滑动时受到的摩擦力大小不变
9.(中考·临沂)如图所示,用F=6
N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4
N,则物块B所受摩擦力的大小及方向为( )
A.4
N,向左
B.4
N,向右
C.6
N,向右
D.6
N,向左
(第9题) (第10题)
10.(中考·兰州)如图所示,用手握住重5
N的瓶子,手与瓶子间的摩擦是静摩擦,此时瓶子受到的静摩擦力大小为________
N,方向为________(填“竖直向下”或“竖直向上”)。增大手对瓶子的握力,瓶子受到的静摩擦力将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
专训4.实验探究
理想实验法是在实验的基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法。但通过它得出的规律却又不能用实验直接验证,牛顿第一定律的得出就是采用的这种方法,还有以前学过的“真空不能传声”的得出也是采用的这种方法。
用理想实验法探究力和物体运动的关系(理想实验法)
1.(中考·兰州)在探究运动和力的关系实验中,将同一辆小车分别从相同的高度处由静止开始沿斜面滑下,小车在三种不同的水平面运动一段距离后,分别停在如图所示的位置。
(第1题)
(1)让小车从斜面的同一高度滑下,是为了使小车到达水平面时的________相同。
(2)小车在三个水平面上运动时,水平面越光滑,小车运动的距离越________,这表明小车受到的摩擦力越________。由此推断,当小车不受摩擦力作用时,将保持______________运动状态不变。
(3)由这个实验可以推理得出的物理学基本定律是__________________。
力学实验的综合探究(控制变量法)
2.(中考·孝感节选)在探究“阻力对物体运动的影响”时,让同一小车从同一斜面的顶端由静止下滑到底端,使小车以相同的速度分别在棉布表面和木板表面上运动,小车滑行的距离如图所示:
(第2题)
(1)当小车在水平木板表面上运动时,受到的一对平衡力是________。(填选项前的字母)
A.小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力
B.小车受到的重力和小车对木板的压力
C.小车受到的重力和木板对小车的支持力
(2)实验中可以看出,去掉木板上的棉布后,运动的小车所受的摩擦力减小,向前滑行的距离变长。小车所受摩擦力减小的原因是____________________。
(3)在大量类似实验基础上,牛顿经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一,在实际生活中有着广泛的应用。
一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形,如图所示。请你认真分析后作出正确的选择:
①不计空气对炸弹的阻力,炸弹与飞机的位置关系为________图。
②实际上,由于空气阻力的存在,炸弹与飞机的位置关系为________图。
[第2题(3)]
3.(中考·黄冈)2015年8月,运载火箭残骸坠落陕西安康市旬阳县农户家中,农户房顶被砸出大洞。这引起了某校科技小组的关注:竖直下落的物体与地面碰撞时对地面的作用力大小与哪些因素有关呢?某同学猜想与物体的质量、开始下落时离地面的高度有关。
(1)你猜想还与_______________________________________________有关;
(2)该同学为验证他的猜想,设计了如下实验方案:在水平地面上平铺一些报纸:将涂满红色颜料的同一篮球从不同高度由静止释放,篮球会在报纸上留下大小不同的圆形红色印迹;通过比较印迹的大小即可比较篮球对地面作用力的大小。该方案所用到的实验方法有__________________________;
(第3题)
(3)另一同学将留有红色印迹的报纸放在如图所示电子测力计上,再将篮球放在印迹中央,用力下压篮球,当篮球恰好将________覆盖时,此时测力计示数即为篮球留下该印迹时对地面作用力的大小。
考点专训答案
1.解:如图所示。 点拨:静止在树上的苹果只受到重力和树枝的拉力两个力的作用,这两个力是平衡力,大小相等,方向相反,作图时两力的作用点都画在重心上。
(第1题) (第2题)
2.解:如图所示。 点拨:因为物体处于静止,因此在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作图时两力的作用点都画在重心上。
3.解:如图所示。 点拨:本题考查平衡力的知识。太阳能汽车在水平公路上匀速行驶,两对平衡力分别是重力和地面的支持力,牵引力和摩擦阻力。互为平衡力的两个力要画得一样长,并用箭头标明方向。
(第3题) (第4题)
4.解:(1)如图所示。 (2)= (3)竖直向上
点拨:无论小明是沿绳匀速下滑还是沿杆匀速下滑,都是平衡状态,受到的重力和摩擦力都是平衡力,f杆、f滑的大小都等于小明重力的大小,因此这两个摩擦力大小相等。
5.解:如图所示。
(第5题) (第6题) (第7题)
6.解:如图所示。 点拨:物体沿着粗糙斜面下滑时,受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力。
7.解:如图所示。 点拨:因为小球与小车一起做匀速直线运动,所以小球在水平方向上不受力的作用,在竖直方向上受到重力和拉力一对平衡力的作用,这两个力大小相等,方向相反,作图时两力的作用点都画在重心上。
8.解:如图所示。 点拨:因为箱子与汽车一起做匀速直线运动,所以箱子在水平方向上不受力的作用,在竖直方向上受到重力和支持力一对平衡力的作用,这两个力大小相等,方向相反,作图时两力的作用点都画在重心上。
(第8题) (第9题)
9.解:如图所示。
1.D
2.D 点拨:汽车速度太慢,一般不会造成事故,A错;汽车转弯时由于惯性人会向一侧倒,B错;汽车突然启动时,人由于惯性要向后仰,C错;汽车前端发生剧烈撞击,人由于惯性会向前趴,D正确。
3.B 点拨:客轮急转时装载的货物发生偏移的主要原因是:原来货物和客轮以相同的速度运动,当客轮突然急转弯时,货物由于惯性继续保持原来的运动状态,从而发生偏移,最后导致客轮侧翻,因此答案是B。
4.B 点拨:解释惯性现象的步骤是:①明确物体原来处于什么状态;②发生了什么情况;③明确“谁”由于惯性,将继续保持原来的运动状态不变;④所以就会出现什么现象。因此答案是B。
5.D 6.B
7.B 点拨:骑自行车时速度太快,刹车时,由于惯性,向前行驶的距离长,容易引起交通事故;苹果下落的原因是受重力的作用,与惯性无关;汽车在刹车或启动时,乘客由于惯性,要保持原来的运动状态不变,因此会前倾或后仰;在匀速行驶的列车上,晓明跳起后由于惯性还具有跟列车一样的速度向前运动,因此落地后还落回原处。
1.B 点拨:判断两个力是否为平衡力,首先判断这两个力是否都作用在同一个物体上。文具盒对桌面的压力作用在桌面上,因此A错误;文具盒受到的重力和桌面对文具盒的支持力都是文具盒受到的力,并且文具盒只在这两个力的作用下处于静止状态,因此是平衡力,B正确;文具盒对桌面的压力和桌面对文具盒的支持力,作用在两个物体上,并且这两个力同时产生,同时消失,是一对相互作用力,C错误;文具盒对桌面的压力和文具盒对地球的吸引力也是作用在两个物体上,因此也不是平衡力,D错误。
2.B、C 点拨:因为杯子是上宽下窄的形状,因此牛奶对杯子的侧壁也有压力,那么对杯底的压力就会小于牛奶的重力,A错误;因为整个杯子处于静止状态,所以杯子和牛奶受到的总重力和桌面对杯子的支持力是一对平衡力,大小相等,B正确,D错误;桌面对杯子的支持力与桌面受到的压力是同时产生和同时消失的两个力,并且这两个力大小相等、方向相反,因此是一对相互作用力,C正确。
3.A 点拨:汽车受到的牵引力和汽车受到的阻力是汽车在水平方向受到的两个力,因汽车匀速行驶,故这两个力是平衡力,A正确;汽车受到的牵引力和汽车受到的重力,这两个力的方向互相垂直,因此不是平衡力,B错误;汽车受到的重力和汽车对路面的压力,这两个力作用在两个物体上,且方向相同,因此也不是平衡力,C错误;汽车对路面的压力和路面对汽车的支持力,这两个力作用在两个物体上,是同时产生、同时消失的力,是一对相互作用力,D错误。
4.D 点拨:判断两个力是否属于一对平衡力的关键是判断两个力是否作用在同一个物体上,然后再看这两个力的大小和方向。
5.C 点拨:惯性是物体本身的一种属性,一切物体都有惯性,A说法正确,不符合题意;根据牛顿第一定律,运动的物体不受力时,将做匀速直线运动,B说法正确,不符合题意;若物体受到的是平衡力,物体的运动状态不变,因此C说法错误,符合题意;力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态改变了,一定受到了力的作用,D说法正确,不符合题意。
6.C 点拨:实验中需要控制到达底端时速度相同,A不正确;小车停下说明力可以改变物体的运动状态,B不正确;运动物体不受力时,由于惯性会保持匀速直线运动,C正确;惯性在任何状态下都是存在的,D不正确。
7.惯性;不是维持物体运动的原因;向后;相互的
8.C 点拨:A.甲图中人用水平推力推箱子,但箱子没有被推动,即此时箱子处于平衡状态,此时箱子所受的推力和摩擦力是一对平衡力,故这两个力大小相等;故A观点正确;B.乙图中表示人用更大的推力,但箱子仍然没有被推动,即仍处于平衡状态,箱子所受的推力和摩擦力是一对平衡力,这两个力大小相等,此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力;故B观点正确;C.丙图中表示箱子在水平地面上已运动起来,但人已经摔倒,不再对箱子施加推力,故C观点错误;D.丙图中箱子在水平面上运动,由于箱子和水平面的粗糙程度及箱子对水平面的压力没有改变,所以受到的摩擦力大小不变,故D观点正确。
9.B 点拨:以B为研究对象,B在水平方向受弹簧测力计对其向左的拉力和物块A对其向右的摩擦力作用,因为B静止,所以这两个力大小相等,所以B所受摩擦力为4
N,方向向右。
10.5;竖直向上;不变 点拨:瓶子处于静止状态,属于平衡状态,受到的是平衡力,静摩擦力与重力是一对平衡力,即静摩擦力大小也为5
N,方向与重力方向相反,竖直向上;当握力增大时,瓶子还是受到的平衡力,所以静摩擦力始终等于瓶子的重力,不会随握力增大而增大。
1.(1)速度 (2)远;小;匀速直线 (3)牛顿第一定律
方法规律:本题运用理想实验法,通过在实验的基础上加以科学推理得出运动的物体如果不受外力,将保持匀速直线运动。在比较阻力对物体运动的影响时,要控制物体在水平面上运动的初速度不变,因此采用让小车从同一斜面的同一高度处由静止滑下,到达斜面底端时具有相同的速度;越光滑的物体表面,阻力越小,小车运动的距离越远;运动的小车不受摩擦力时,将做匀速直线运动。
2.(1)C (2)接触面变光滑 (3)①乙 ②甲
点拨:(1)当小车在水平木板上运动时,小车具有惯性,而不存在惯性力,故A错误;小车受到的重力和小车对木板的压力作用在不同的物体上,它们不是一对平衡力,故B错误;小车受到的重力和木板对小车的支持力等大、反向、作用在同一直线上,作用在同一物体上,是一对平衡力,故C正确;(2)去掉木板上的棉布后,接触面变光滑了,小车受到的摩擦力减小,小车向前滑行的距离变长。(3)①不计空气对炸弹的阻力,在水平方向上,炸弹与飞机的速度相等,它们相对静止,由图示可知,炸弹与飞机的位置关系为乙图。②实际上,由于空气阻力的存在,在水平方向上,炸弹由于受到空气阻力作用,速度小于飞机速度,由图示可知,炸弹与飞机的位置关系为甲图。
3.(1)物体落地时的速度(填“物体的形状”“物体及地面硬度”“物体与地面作用时间”“是否反弹”“反弹速度大小”等其他合理猜想均可)
(2)控制变量法和转换法 (3)印迹
方法规律:本题运用了控制变量法来探究竖直下落的物体落地时对地面作用力的大小与哪些因素有关;并利用转换法,把作用力的大小转换成篮球留下印迹的大小,从而测出作用力的大小。