第八章 《运动和力》达标检测
时间:45分钟 满分:100分
一.选择题(共15小题,共60分)
1.(2018?吉林模拟)教室里悬挂着的电灯处于静止状态,假如它受到的所有的力突然全部消失,它将( )
A.加速下落 B.匀速下落
C.保持静止 D.可以向各个方向运动
2.(2018?武汉)生活中人们常常利用物体的惯性。下列描述正确的是( )
A.标枪运动员通过助跑提高成绩,利用了运动员自身的惯性
B.紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤柄的惯性
C.拍打窗帘清除上面的浮灰,利用了窗帘的惯性
D.将脸盆里的水泼出去,利用了水的惯性
3.(2018?衢州)在探究“阻力对物体运动的影响”时,让同一小车每次都从同一斜面的同一位置静止滑下,使小车分别在毛巾、棉布和木板上运动直至静止,小车运动距离如图所示。下列说法正确的是( )
A.小车在毛巾上运动的距离最短,所以它消耗的机械能最少
B.小车在木板上运动的距离最长,所以它消耗的动能最多
C.小车在毛巾、棉布和木板上运动的距离不同,但每次小车获得的内能相同
D.小车在毛巾、棉布和木板上运动的距离不同,但每次小车克服阻力所做的功相同
4.(2017?长沙模拟)下列说法正确的是( )
A.泼水时,盆留在手中,水受到惯性作用飞出去了
B.跳远运动员助跑起跳,是利用了惯性
C.如果运动的物体不受力,它将会慢慢停下来
D.自行车下坡时,即使不用力,由于惯性速度会越来越快
5.(2018?乐山)如图所示,小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,她受到的力有( )
A.重力和支持力
B.重力、支持力和水平向右的摩擦力
C.重力、支持力和水平向左的摩擦力
D.重力、支持力和斜向上的摩擦力
6.(2018春?武昌区期末)如图所示是“探究二力平衡条件”的实验,下列有关说法中不正确的是( )
A.为了减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面
B.实验中通过小车是否静止来判断二力是否平衡
C.通过旋转小车、松手后观察小车是否平衡,探究两个平衡力是否在同一条直线上
D.使用滑轮是为了省力
7.(2018?益阳)下列情景中,处于平衡状态的是( )
A.绕地球匀速运行的卫星 B.加速追赶猎物的猎豹
C.下落的苹果 D.匀速下降的跳伞运动员
8.(2018?天津)如图所示,用线将灯悬挂在天花板上。当灯静止时,灯所受拉力的平衡力是( )
A.线所受的重力 B.灯所受的重力 C.灯对线的拉力 D.线对天化板的拉力
9.(2018?荆州)如图所示,用细线拉着木块在水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.木块受到的摩擦力和细线对木块的拉力是一对平衡力
B.木块对细线的拉力和细线对木块的拉力是一对平衡力
C.木块对水平面的压力和水平面对木块的支持力是一对相互作用力
D.木块对细线的拉力和手对细线的拉力是一对相互作用力
10.(2018?咸安区模拟)如图所示,实心铝块B、C的体积均为10cm3,已知铝的密度为2.7g/cm3.当B浸没在水中时,木块A恰能在水平桌面上向左匀速运动。若用铝块D替换C,使A在桌面上向右匀速运动,不计水与B之间的摩擦及滑轮与轴的摩擦,则D的质量应为:( )
A.7g B.10g C.17g D.27g
11.(2018?攀枝花)如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,使A、B两个物体处于静止状态,下列分析正确的是( )
A.A和B之间摩擦力为0 B.地面对B的摩擦力为0
C.地面对B的摩擦力为2N,方向水平向左 D.地面对B的摩擦力为2N,方向水平向右
12.(2018?眉山)小王同学在研究影响滑动摩擦力大小的因素时,用同一木块和同一砝码等器材,做了如图所示a、b、c三次实验,他用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,则三次实验中木块受到的滑动摩擦力( )
A.a图中木块受到的滑动摩擦力最大 B.b图中木块受到的滑动摩擦力最大
C.c图中木块受到的滑动摩擦力最大 D.b、c图中木块受到的滑动摩擦力大小相等
13.(2018?德州)在图所示的四个实例中,属于增大摩擦的是( )
A.自行车的车闸 B.冰壶运动 C.滚动轴承 D.气垫船
14.(2018?乐山)下列现象中,属于减小摩擦的是( )
A.向机器的滚动轴承内加润滑油 B.在浴室的地面铺上防滑垫
C.体操运动员上器械前,会在手上涂防滑粉 D.在皮带传动中中,要张紧皮带
15.(2018?武汉)在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,有的同学提出滑动摩擦力的大小与接触面积有关。要做这项研究,可选取如图中的两个实验是( )
A.甲与乙 B.甲与丁 C.乙与丙 D.丙与丁
二.填空题(共5小题,共11分)
16.(2018?昆明)如图中a所示,玻璃桌面上有四个鸡蛋,其中两个是生的,两个是熟的。
(1)先对其中的甲、乙两个鸡蛋分别按图b的方式用相同的力捻一下,使它们在玻璃桌面上转动起来,结果鸡蛋乙转动的时间较长;
(2)再对其中的丙、丁两个鸡蛋分别按图b的方式用相同的力捻一下,使它们在玻璃桌面上转动起来,然后用手按住使之刚好停下,迅速把手移开,结果鸡蛋丙还能再转一、二圈,而鸡蛋丁却不再转动了。由上述现象判断熟鸡蛋分别是________和________。
17.(2018?河南)如图所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动。B在A的正前方,B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两物体________(选填“会”或“不会”)相撞,原因是:________________________。
18.(2018?泰州)如图所示,在水平桌面上匀速拉动木块做直线运动。木块受到的拉力和________力是一对平衡力,木块对桌面的压力和桌面对木块的________力是一对相互作用力,木块对桌面的压力是由________发生形变而产生的。
19.(2018?秀屿区模拟)一名跳伞运动员重为600N,其随身的跳伞设备总重为200N,他在空中匀速下落的过程中,所受到的空气阻力________,方向________。
20.(2018?黑龙江)山体滑坡是一种强降雨天气极易发生的自然灾害,强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间摩擦力________,部分山体在________的作用下向下滑动而导致山体滑坡。
三.作图题(共2小题,共8分)
21.(2018?无锡)如图,一位老人骑着一辆自行车,匀速行驶在水平地面上,后轮所受地面的摩擦力f1,如图所示,忽略骑行时的空气阻力,请在O点画出前轮所受地面摩擦力f2的示意图。
22.(2018?肥城市三模)如图所示,A处于静止状态,B在拉力作用下向右加速运动。画出A物体受的摩擦力f和支持力N的示意图(力的作用点图中已标出)。
四.实验探究题(共3小题,共15分)
23.(2018?眉山)如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小________(填“相等”或“不相等”)。
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变________来实现的。
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近;在棉布表面滑行的距离较远;在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越________(填“快”或“慢”)。
(4)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做________。
(5)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律,所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的,但是通过符合逻辑的________得出的正确结论。
(6)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动________(填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原来________不变的性质。
24.(2018?宿迁)如图所示,在“探究二力平衡的条件”实验中,
(1)实验中定滑轮的作用是________;
(2)选择轻质卡片的目的是________________________;
(3)用手将卡片转过一个角度,使卡片受到的大小相等、方向相反的两个拉力不在同一条直线上,然后由静止释放卡片,根据________(选填字母)状态,能够说明这两个拉力不是一对平衡力。
A.松手前卡片静止 B.松手瞬间卡片旋转 C.松手后卡片达到静止
25.(2018?盐城)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(l)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做________运动,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与________有关;________两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述用实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,将测得的数据记录在表格中,由表中数据验证了自己的猜想,这种做法________(正确/错误),理由是________________。
次数
木块大小
接触面积S/cm2
摩擦力f/N
1
整块
150
1.5
2
三分之二块
100
1.0
3
三分之一块
50
0.6
五.计算题(共1小题,共6分)
26.(2018春?定西月考)重104 N的汽车在公路上做匀速直线运动它受到的阻力是车重的0.03倍,则汽车发动机的牵引力是多少?
第八章 《运动和力》达标检测
时间:45分钟 满分:100分
一.选择题(共15小题,共60分)
1.(2018?吉林模拟)教室里悬挂着的电灯处于静止状态,假如它受到的所有的力突然全部消失,它将( )
A.加速下落 B.匀速下落
C.保持静止 D.可以向各个方向运动
【答案】C
【解析】电灯所受的所有力都消失,由于惯性,它将保持原有的静止状态,故选:C。
2.(2018?武汉)生活中人们常常利用物体的惯性。下列描述正确的是( )
A.标枪运动员通过助跑提高成绩,利用了运动员自身的惯性
B.紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤柄的惯性
C.拍打窗帘清除上面的浮灰,利用了窗帘的惯性
D.将脸盆里的水泼出去,利用了水的惯性
【答案】D
【解析】A、标枪投掷出去后能继续飞行,是因为标枪具有惯性,要继续保持原来的运动状态的缘故,故A错误;B、紧固锤头时撞击锤柄的下端松动的锤头就紧套在锤柄上,这是利用了锤头的惯性,而不是锤柄的惯性,故B错误;C、通过拍打窗帘清除它上面的浮灰,窗帘运动时,浮尘由于惯性将保持静止状态,脱离窗帘,是利用浮灰的惯性,故C错误;D、泼水时,盆和水是运动的,当盆受力静止时,水由于惯性要保持原来的运动状态而被泼出,故D正确。故选:D。
3.(2018?衢州)在探究“阻力对物体运动的影响”时,让同一小车每次都从同一斜面的同一位置静止滑下,使小车分别在毛巾、棉布和木板上运动直至静止,小车运动距离如图所示。下列说法正确的是( )
A.小车在毛巾上运动的距离最短,所以它消耗的机械能最少
B.小车在木板上运动的距离最长,所以它消耗的动能最多
C.小车在毛巾、棉布和木板上运动的距离不同,但每次小车获得的内能相同
D.小车在毛巾、棉布和木板上运动的距离不同,但每次小车克服阻力所做的功相同
【答案】D
【解析】A、每次实验让小车从同一斜面同一高度由静止滑下,其一开始具有的重力势能是相同的,最后小车在水平面静止,其机械能为零,因此,整个过程中,消耗的机械能是相同的,故A错误;B、小车到达水平面时的速度相同,说明一开始的动能相同,最后静止时动能都为零,因此,消耗的动能是相同的,与小车运动的距离无关,故B错误;C、小车运动过程中,将机械能转化为自身的内能和接触面的内能,因此,小车在毛巾、棉布和木板上运动的距离不同,每次小车获得的内能也可能不同,故C错误;D、由前面的分析可知,小车一开始的机械能是相同的,其最终克服阻力做功,机械能变为零,机械能减少的量相同,因此,每次小车克服阻力所做的功相同,故D正确。故选:D。
4.(2017?长沙模拟)下列说法正确的是( )
A.泼水时,盆留在手中,水受到惯性作用飞出去了
B.跳远运动员助跑起跳,是利用了惯性
C.如果运动的物体不受力,它将会慢慢停下来
D.自行车下坡时,即使不用力,由于惯性速度会越来越快
【答案】B
【解析】A、泼水时,盆留在手中,水由于惯性向前运动,所以飞出去了,惯性不是力,所以不能说水受到惯性力,故A错误;B、运动员先助跑一段距离后,获得一定的速度,起跳后由于惯性会继续向前运动,增大了跳远的距离,故B正确;C、根据牛顿第一定律,如果运动的物体不受力,它将会做匀速直线运动,故C错误;D、自行车下坡时,高度减小,重力势能减小,速度变快,动能变大,重力势能转化为动能,故D错误。故选:B。
5.(2018?乐山)如图所示,小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,她受到的力有( )
A.重力和支持力
B.重力、支持力和水平向右的摩擦力
C.重力、支持力和水平向左的摩擦力
D.重力、支持力和斜向上的摩擦力
【答案】A
【解析】
小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,处于平衡状态;在竖直方向上她受重力和支持力的作用,小红与自动扶梯没有发生相对运动也没有相对运动趋势,所以小红不受摩擦力;故A正确,B、C、D错误。故选:A。
6.(2018春?武昌区期末)如图所示是“探究二力平衡条件”的实验,下列有关说法中不正确的是( )
A.为了减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面
B.实验中通过小车是否静止来判断二力是否平衡
C.通过旋转小车、松手后观察小车是否平衡,探究两个平衡力是否在同一条直线上
D.使用滑轮是为了省力
【答案】D
【解析】A、实验时,将小车放在光滑的水平桌面上可减小小车与水平面间的阻力,故A正确;B、静止的物体或匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用,因此实验中通过小车是否静止来判断二力是否平衡,故B正确;C、通过旋转小车、松手后观察小车是否平衡,探究两个平衡力是否在同一条直线上,故C正确;D、使用滑轮是为了改变力的方向;故D错误。故选:D。
7.(2018?益阳)下列情景中,处于平衡状态的是( )
A.绕地球匀速运行的卫星 B.加速追赶猎物的猎豹
C.下落的苹果 D.匀速下降的跳伞运动员
【答案】D
【解析】物体受到平衡力作用时能保持平衡状态,即静止状态或匀速直线运动状态。A、绕地球匀速运行的卫星,运动方向不断变化,不是平衡状态;故A错误;B、加速追赶猎物的猎豹,速度和运动方向不断变化,不是平衡状态;故B错误;C、在空中下落的苹果,下落速度越来越快,不是平衡状态;故C错误;D、匀速下降的跳伞运动员,处于匀速直线运动状态,是平衡状态。故D正确。故选:D。
8.(2018?天津)如图所示,用线将灯悬挂在天花板上。当灯静止时,灯所受拉力的平衡力是( )
A.线所受的重力 B.灯所受的重力 C.灯对线的拉力 D.线对天化板的拉力
【答案】B
【解析】A、灯所受拉力与线所受的重力没有作用在同一个物体上,故A错误;B、当灯静止时,灯受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力的作用,拉力和重力满足二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故B正确;C、灯所受拉力与灯对线的拉力是一对相互作用力,故C错误;D、灯所受拉力与线对天化板的拉力没有作用在同一个物体上。故D错误。故选:B。
9.(2018?荆州)如图所示,用细线拉着木块在水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.木块受到的摩擦力和细线对木块的拉力是一对平衡力
B.木块对细线的拉力和细线对木块的拉力是一对平衡力
C.木块对水平面的压力和水平面对木块的支持力是一对相互作用力
D.木块对细线的拉力和手对细线的拉力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】A、由图知,细线对木块的拉力斜向上,木块受到的摩擦力水平向左,所以木块受到的摩擦力和细线对木块的拉力不在同一直线上,不是一对平衡力,故A错误;B、木块对细线的拉力和细线对木块的拉力,分别作用在细线和木块两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;C、木块对水平面的压力和水平面对木块的支持力,分别作用在水平面和木块两个物体上,且大小相等、方向相反、在同一直线上,是一对相互作用力,故C正确;D、木块对细线的拉力和手对细线的拉力,作用在同一物体上,不是相互作用力,故D错误。故选:C。
10.(2018?咸安区模拟)如图所示,实心铝块B、C的体积均为10cm3,已知铝的密度为2.7g/cm3.当B浸没在水中时,木块A恰能在水平桌面上向左匀速运动。若用铝块D替换C,使A在桌面上向右匀速运动,不计水与B之间的摩擦及滑轮与轴的摩擦,则D的质量应为:( )
A.7g B.10g C.17g D.27g
【答案】A
【解析】(1)∵ρ=,∴铝块的质量:m=ρV=2.7g/cm3×10cm3=27g,
铝块重力:G=mg=0.027kg×10N/kg=0.27N,
铝块受到的浮力:F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣6m3=0.1N,
木块右端受到的力:F右=G﹣F浮=0.27N﹣0.1N=0.17N,F左=G=0.27N,
木块匀速直线向左运动,所以木块受到的滑动摩擦力为:F左=F右+f,
f=F左﹣0.27N﹣0.17N=0.1N。(2)当木块向右匀速直线运动时,F右=F'左+f,
F'左=F右﹣f=0.17N﹣0.1N=0.07N,所以D物体的质量为:m====0.007kg=7g。故选:A。
11.(2018?攀枝花)如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,使A、B两个物体处于静止状态,下列分析正确的是( )
A.A和B之间摩擦力为0 B.地面对B的摩擦力为0
C.地面对B的摩擦力为2N,方向水平向左 D.地面对B的摩擦力为2N,方向水平向右
【答案】B
【解析】对A分析,A在水平方向上受水平向左的拉力F和B对A向右的静摩擦力,因为A处于静止状态,受到的这两个力是平衡力,大小相等,所以f1=F=2N,故A错误;把AB看成一个整体,处于静止状态,受到平衡力的作用,在水平方向上受向左的拉力F和向右的拉力F,由于两力拉力大小相等,所以整体在水平方向上只受两个拉力,地面对B没有摩擦力,故B正确,CD错误。故选:B。
12.(2018?眉山)小王同学在研究影响滑动摩擦力大小的因素时,用同一木块和同一砝码等器材,做了如图所示a、b、c三次实验,他用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,则三次实验中木块受到的滑动摩擦力( )
A.a图中木块受到的滑动摩擦力最大 B.b图中木块受到的滑动摩擦力最大
C.c图中木块受到的滑动摩擦力最大 D.b、c图中木块受到的滑动摩擦力大小相等
【答案】A
【解析】影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;由图可知,bc中接触面相同,b的压力大,则b中受到的摩擦力大,ab中,压力相同,a的接触面粗糙,则a中受到的摩擦力要大一些,故a中的摩擦力是最大的;故C正确。故选:A。
13.(2018?德州)在图所示的四个实例中,属于增大摩擦的是( )
A.自行车的车闸 B.冰壶运动 C.滚动轴承 D.气垫船
【答案】A
【解析】A、自行车的车闸,是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符合题意;B、用冰刷擦冰使冰壶运动,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;故B不合题意;C、滚动轴承,是用滚动代替滑动来减小摩擦力;故C不合题意;D、气垫船,是通过使接触面脱离来减小摩擦力。故D不合题意。故选:A。
14.(2018?乐山)下列现象中,属于减小摩擦的是( )
A.向机器的滚动轴承内加润滑油 B.在浴室的地面铺上防滑垫
C.体操运动员上器械前,会在手上涂防滑粉 D.在皮带传动中中,要张紧皮带
【答案】A
【解析】A、向机器的滚动轴承内加润滑油,在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。故A符合题意;B、在浴室的地面铺上防滑垫,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不合题意;C、体操运动员上器械前,会在手上涂防滑粉,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C不合题意;D、在皮带传动中中,要张紧皮带,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;故D不合题意。故选:A。
15.(2018?武汉)在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,有的同学提出滑动摩擦力的大小与接触面积有关。要做这项研究,可选取如图中的两个实验是( )
A.甲与乙 B.甲与丁 C.乙与丙 D.丙与丁
【答案】B
【解析】要探究滑动摩擦力与接触面积的大小的关系,需要压力和接触面的粗糙程度相同,接触面积大小不同,可将长方体木块分别平放、侧放、竖放在水平桌面上,用测力计水平拉动木块做匀速直线运动,记下测力计的示数进行比较,故ACD错误,B正确。故选:B。
二.填空题(共5小题,共11分)
16.(2018?昆明)如图中a所示,玻璃桌面上有四个鸡蛋,其中两个是生的,两个是熟的。
(1)先对其中的甲、乙两个鸡蛋分别按图b的方式用相同的力捻一下,使它们在玻璃桌面上转动起来,结果鸡蛋乙转动的时间较长;
(2)再对其中的丙、丁两个鸡蛋分别按图b的方式用相同的力捻一下,使它们在玻璃桌面上转动起来,然后用手按住使之刚好停下,迅速把手移开,结果鸡蛋丙还能再转一、二圈,而鸡蛋丁却不再转动了。由上述现象判断熟鸡蛋分别是________和________。
【答案】乙;丁。
【解析】(1)生鸡蛋的蛋液和蛋壳是两部分,转动时,生鸡蛋的蛋壳受力开始转动,而蛋液由于惯性要保持原来静止的状态,从而给蛋壳一个阻力,所以生鸡蛋很快就停下来;熟鸡蛋的蛋液和蛋壳是一个整体,转动时,蛋壳和蛋液都受力开始转动,则熟鸡蛋转动的时间较长;由题知,鸡蛋乙转动的时间较长,故乙是熟鸡蛋;(2)对其中的丙、丁两个鸡蛋分别按图b的方式用相同的力捻一下,使它们在玻璃桌面上转动起来,然后用手按住使之刚好停下,迅速把手移开;由于熟鸡蛋的蛋液和蛋壳是一个整体,所以当蛋壳受力静止时,蛋液也会停下来,即熟鸡蛋不再转动了,故鸡蛋丁是熟鸡蛋;而生鸡蛋的蛋壳受力静止时,蛋液由于惯性要保持原来运动的状态,所以生鸡蛋还能再转一、二圈,即鸡蛋丙是生鸡蛋。
17.(2018?河南)如图所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动。B在A的正前方,B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两物体________(选填“会”或“不会”)相撞,原因是:________________________。
【答案】不会;AB都具有惯性,保持原来运动状态不变。
【解析】小车停止前,AB物块和小车一起作匀速直线运动,并且两物体和小车具有共同的速度,当小车突然停止时,由于物体在光滑接触面上,因此两物体由于惯性,还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动,因此两个物体间的距离不变,一定不会相碰。
18.(2018?泰州)如图所示,在水平桌面上匀速拉动木块做直线运动。木块受到的拉力和________力是一对平衡力,木块对桌面的压力和桌面对木块的________力是一对相互作用力,木块对桌面的压力是由________发生形变而产生的。
【答案】摩擦;支持;木块。
【解析】(1)木块在水平桌面上做匀速直线运动,受平衡力的作用;水平方向上拉力和摩擦力的大小相等、方向相反、在同一直线上、在同一物体上,是一对平衡力;(2)木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力,大小相等、方向相反,在同一直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力;(3)木块对桌面的压力是弹力,是由于木块发生形变而产生的。
19.(2018?秀屿区模拟)一名跳伞运动员重为600N,其随身的跳伞设备总重为200N,他在空中匀速下落的过程中,所受到的空气阻力________,方向________。
【答案】800N;竖直向上。
【解析】因为匀速运动的物体受到平衡力的作用,所以在运动员匀速下降时,阻力等于重力,即f=G总=600N+200N=800N,方向竖直向上。
20.(2018?黑龙江)山体滑坡是一种强降雨天气极易发生的自然灾害,强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间摩擦力________,部分山体在________的作用下向下滑动而导致山体滑坡。
【答案】变小;重力。
【解析】强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间渗入水,使得接触面变光滑,摩擦力变小,部分山体在重力的作用下向下滑动而导致山体滑坡。
三.作图题(共2小题,共8分)
21.(2018?无锡)如图,一位老人骑着一辆自行车,匀速行驶在水平地面上,后轮所受地面的摩擦力f1,如图所示,忽略骑行时的空气阻力,请在O点画出前轮所受地面摩擦力f2的示意图。
【答案】
【解析】
骑自行车时,后轮为自行车的前进提供动力,即后轮驱动,所以后轮受到地面对它向前的摩擦力,而前轮被后轮推着前进,前轮相对地面向前运动,则前轮受到地面对它向后的摩擦力;由此在O点画出前轮受到地面摩擦力f2的示意图,如图所示:
22.(2018?肥城市三模)如图所示,A处于静止状态,B在拉力作用下向右加速运动。画出A物体受的摩擦力f和支持力N的示意图(力的作用点图中已标出)。
【答案】
【解析】以A为研究对象,受向左的绳子拉力和向右的摩擦力才会保持静止;支持力方向竖直向上,过A物体的重心,分别沿支持力和摩擦力的方向画一条有向线段,并分别用N和f表示,如图所示:
四.实验探究题(共3小题,共15分)
23.(2018?眉山)如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小________(填“相等”或“不相等”)。
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变________来实现的。
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近;在棉布表面滑行的距离较远;在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越________(填“快”或“慢”)。
(4)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做________。
(5)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律,所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的,但是通过符合逻辑的________得出的正确结论。
(6)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动________(填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原来________不变的性质。
【答案】(1)相等;(2)水平面的粗糙程度;(3)慢;(4)匀速直线运动;(5)推理;(6)不需要;运动状态。
【解析】(1)每次都从斜面上同一位置释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等;(2)在做“斜面小车实验”时,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小;
(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,即小车不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动;(5)由上分析可知,牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理得出的,不是用实验直接得出的;(6)牛顿第一定律的内容为:一切物体在不受外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;这反映了力和运动的关系,表明了物体的运动不需要力来维持,而力是改变物体运动状态的根本原因。
24.(2018?宿迁)如图所示,在“探究二力平衡的条件”实验中,
(1)实验中定滑轮的作用是________;
(2)选择轻质卡片的目的是________________________;
(3)用手将卡片转过一个角度,使卡片受到的大小相等、方向相反的两个拉力不在同一条直线上,然后由静止释放卡片,根据________(选填字母)状态,能够说明这两个拉力不是一对平衡力。
A.松手前卡片静止 B.松手瞬间卡片旋转 C.松手后卡片达到静止
【答案】(1)改变力的方向;(2)消除或忽略卡片重力对实验的影响;(3)B
【解析】(1)实验中定滑轮的作用是改变力的方向;(2)卡片的重力相对于钩码大不大,因为卡片的重力远小于钩码的拉力,所以卡片的重力可忽略不计,影响不大。故选择轻质卡片的目的是消除或忽略卡片重力对实验的影响。在纸片处于平衡状态后,用剪刀将纸片一剪两半,使两边砝码的力不在同一物体上,观察纸片的运动状态;(3)该同学把卡片转过一个角度,则小卡片受到的两个力就不在同一直线上,因为小卡片此时不能保持平衡,然后由静止释放卡片,松手瞬间卡片旋转所以说明了不在同一直线上的两个力不能平衡,故选B;
25.(2018?盐城)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(l)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做________运动,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与________有关;________两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述用实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,将测得的数据记录在表格中,由表中数据验证了自己的猜想,这种做法________(正确/错误),理由是________________。
次数
木块大小
接触面积S/cm2
摩擦力f/N
1
整块
150
1.5
2
三分之二块
100
1.0
3
三分之一块
50
0.6
【答案】(1)匀速直线;(2)压力;甲丙;(3)错误的;没有控制压力大小相同。
【解析】(l)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。(2)甲、乙两个实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,测力计示数不同,说明滑动摩擦力的大小与压力有关; 研究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关,要控制压力大小相同,故甲丙两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关;(3)研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,要控制压力和接触面粗糙程度相同,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,压力大小改变了,将测得的数据记录在表格中,由表中数据验证了自己的猜想,这种做法是错误的,理由是没有控制压力大小相同。
五.计算题(共1小题,共6分)
26.(2018春?定西月考)重104 N的汽车在公路上做匀速直线运动它受到的阻力是车重的0.03倍,则汽车发动机的牵引力是多少?
【答案】汽车发动机的牵引力是300N。
答:汽车发动机的牵引力是300N。
第八章 运动和力
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.牛顿 第一定律
★★★★
1.通过实验探究任何物体都具有惯性。能表述牛顿第一定律。
2. 知道二力平衡条件。了解物体运动状态变化的原因。
3. 学会测量水平运动物体所受的滑动摩擦力,影响滑动摩擦力大小的因素
2018年仍考惯性、二力平衡、力与运动的关系、影响滑动摩擦力大小的因素,题型是选择题、实验题,与计算题综合,分值3—5分。
2.二力平衡
★★★★
3.摩擦力
★★★★
知识点一:牛顿第一定律及惯性
1.伽利略斜面实验
(1)三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是使小车到达水平面的速度相同。
(2)实验结论:在同样条件下,平面越光滑,小车前进得越远。
(3)伽利略的推论是:在理想情况下,如果表面绝对光滑,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
2.牛顿第一定律
内容: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理解:(1)牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而得出来的,且经受住了实践的检验,所以成为大家公认的力学基本定律之一。但是我们周围的物体不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。
(2)物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,将以不变的速度做匀速直线运动。
(3)牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力,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。
3.惯性:
(1)定义:物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。
(2)理解:惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度大小等无关。
惯性不是力,力有三要素,而惯性只有大小,因此在惯性前面加上“产生”、“出现”、“受到”、“克服”等词语都是错误的,也不能说惯性作用。
知识点二:二力平衡
1.平衡力:物体受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,此时所受到的力是平衡的。
2.平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动状态也叫平衡状态。
3.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、在同一条直线上,这两个力彼此平衡。
4.平衡力与相互作用力的区别与联系:
二力平衡
相互作用力
不同点
作用在同一个物体上,可以是不同性质的力;其中一个力消失,另一个力不受影响
作用在不同的物体上,是相同性质的力,这两个力同时存在,同时消失
5.力和运动状态的关系:
物体受力条件
物体运动状态
说明
力不是产生(维持)运动的原因
受非平衡力
合力不为零
力是改变物体运动状态的原因
当合力的方向与运动方向相同时,物体做加速运动;当合力的方向与运动方向相反时,物体做减速运动;当合力的方向与运动方向不在一直线上时,物体做曲线运动。
知识点三:摩擦力
1.摩擦力
(1)定义:两个互相接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,叫做摩擦力。
(2)分类:
摩擦力
(3)方向:摩擦力的方向与物体相对运动方向相反。(不是与运动的方向相反)
(4)影响因素:滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系。压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小与接触面积的大小、物体运动的快慢无关。
(5)改变摩擦力的方法:
①增大摩擦力的方法有:增大压力、增大接触面粗糙程度、变滚动为滑动。
②减小摩擦方法有:减小压力、减小接触面粗糙程度、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。
2. 滑动摩擦力的测量:
(1)实验原理:二力平衡
(2)实验方法:控制变量法
(3)实验步骤:①把木块放在水平长木板上,用测力计拉着木块在水平方向上做匀速直线运动,读出测力计的示数即等于滑动摩擦力的大小,更换不同的粗糙表面重复实验,比较拉力大小得出结论。
②控制表面粗糙程度不变,改变压力,重复上述实验,比较拉力得出结论。
(4)实验结论:滑动摩擦力的大小与压力,接触面的粗糙程度有关,与物体接触面积、物体运动速度大小等无关。
易错点1 误认为在空中飞行的足球,仍受到脚对它的作用力。
典例1:(2018春?顺德区月考)如图是足球运动员踢足球时的情景,下列说法正确的是( )
A.球被脚踢出去,飞行过程中仍受到脚的力的作用
B.脚踢球使球飞出去,说明力是物体运动的原因
C.足球在空中飞行过程中,运动状态一定发生改变
D.空中飞行的足球,由于受到惯性力的作用,它将做匀速直线运动
【错解】选A,理由:空中飞行的足球,运动状态改变,受到脚对它的作用力和它受到的重力是非平衡力.
【析错】①力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用的同时,受到另一个物体的反作用力;②力的作用是改变物体的运动状态,物体运动不需要力维持;③物体不受力或受平衡力运动状态不变;物体受力不平衡时,运动状态一定改变;④物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
【正解】选C,理由:A、由于力的作用是相互的,球被脚踢出去的同时,脚受到球的反作用力。故A错误;B、脚踢球,使球飞出去,说明力可以改变物体的运动状态。故B错误;C、足球在空中运动过程中,受到竖直向下的重力与空气的阻力,这两个力不是平衡力,所以足球的运动状态一定发生改变。故C正确;D、物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故D错误。故选:C。
易错点2 拉着小球匀速上升,若撤去拉力,误认为小球会立即向下运动。
典例2:(2017春?槐荫区期中)氢气球下用细线悬挂一个小球匀速上升,若细线突然断裂,则小球( )
A.不再受力 B.继续上升一段距离后下落
C.立即下落 D.依靠惯性仍保持匀速直线不停地上升
【错解】选C,理由:因为若细线突然断裂,则小球只受重力,会改变运动状态,立即下落.
【析错】首先要分析物体的受力情况,然后注意一切物体具有惯性,氢气球下用细线悬挂一个小球匀速上升,若细线突然断裂,小球由于有惯性,要保持原来的运动状态先向上运动,再由于受重力向下落.
【正解】选B,理由:小球原来随气球匀速上升,受到拉力和重力作用,当细绳断裂后,由于惯性物体速度向上,但物体此时只受重力作用,因为重力方向竖直向下,因此重物在重力作用下先向上运动,到达最高点后再下落.故选:B.
易错点3 运动的物体若所受外力全部消失,误认为物体会静止。
典例3:(2018?安顺)如图所示,将小车放在水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮与钩码相连,在轻绳的拉力作用下沿桌面做匀速运动。若突然剪断轻绳,则小车( )
A.将运动得越来越慢 B.将立即停止运动
C.将继续向前匀速运动 D.受到的摩擦力将越来越大
【错解】选B,理由:运动的物体若所受外力全部消失,物体会静止。
【析错】一切物体在不受力时将保持静止或匀速直线运动状态.
【正解】选A,理由:在轻绳的拉力作用下小车沿桌面做匀速运动,若突然剪断轻绳,在水平方向上小车只受向左的摩擦力;因为摩擦力方向与小车的运动方向相反,所以小车做减速运动(不会立即停止运动),其运动速度越来越慢,故A正确,BC错误。若突然剪断轻绳时,小车对接触面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力大小不变,故D错误。故选:A。
易错点4 混淆平衡力与相互作用力。
典例4:(2018?江西)如图所示,王爷爷推着失去动力的汽车在平直道路上匀速前进,下列说法中正确的是( )
A.汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对平衡力
B.汽车所受的推力与地面对汽车的摩擦力是一对平衡力
C.汽车所受的重力与汽车对地面的压力是一对相互作用力
D.汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力是一对相互作用力
【错解】选A,理由:汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,是一对平衡力.
【析错】二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一物体上,缺一不可.相互作用力是发生在两个相互作用的两个物体之间,两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,分别作用在相互作用的两个物体上.
【正解】选B,理由:A、汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力作用在两个物体上,是一对相互作用力,故A错误。B、汽车在平直的道路上做匀速直线运动,在水平方向上受到推力和摩擦力的作用,这两个力作用在同一物体上、作用在一条直线上、大小相等、方向相反,是一对平衡力;故B正确;C、汽车所受的重力与汽车对地面的压力这两个力方向相同,作用在两个物体上,不是一对相互作用力,故C错误;D、汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力大小相等、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D错误。故选:B。
知识点一:惯性 运动和力的关系
典例1:(2018?杭州)大游轮向东匀速直线行驶,小金面朝游轮前进方向,在游轮上的A位置竖直向上起跳,落下时的位置在(不计空气阻力)( )
A.A位置的东侧 B.A位置的西侧 C.A位置 D.以上三种情况都有可能
【考查方向】惯性
【名师点睛】惯性是物体固有的属性,一切物体在任何情况下都有惯性;人具有惯性,即人能保持原来的运动状态。
【答案】C
【解析】列车匀速直线运动时,在游轮上的A位置竖直向上起跳,由于惯性仍然保持与列车相同的运动速度和运动方向,所以会落回原处。故选:C。
典例2:(2018?衡阳)如图所示,若小球向右摆动到最低点时绳子断裂假设所有力同时消失,此后,小球的运动情况是( )
A.匀速直线下落 B.匀速直线上升
C.匀速直线斜向上运动 D.沿水平方向向右做匀速直线运动
【考查方向】力与运动的关系
【名师点睛】根据牛顿第一定律进行分析,即物体在不受任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【答案】D
【解析】根据牛顿第一定律可知,物体在不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变;小球向右摆动到最低点时,其运动方向是水平向右的,则当外力突然消失时,小球仍然保持原来的运动状态,即小球沿水平方向向右做匀速直线运动,故D正确。故选:D。
知识点二:二力平衡
例2:(2018?宜昌)将一本物理书放在水平桌面上静止时,下列选项中的两个力相互平衡的是( )
A.书的重力与书对桌面的压力
B.书的重力与桌面对书的支持力
C.书对桌面的压力与桌面对书的支持力
D.书对桌面的压力与课桌的重力
【考查方向】平衡力的辨别.
【名师点睛】判断两个力是否是一对平衡力,要看它们是否同时满足四个条件,即:作用在同一物体上,在一条直线上,大小相等,方向相反。
【答案】B
【解析】A、书的重力与书对桌面的压力的方向相同,没有作用在同一个物体上,不是平衡力,故A错误;B、书的重力与桌面对书的支持力,用在同一物体上,在一条直线上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,故B正确;C、书对桌面的压力与桌面对书的支持力,没有作用在同一个物体上,不是平衡力,故C错误;D、书对桌面的压力与课桌的重力,力的方向相同,不是平衡力,故D错误。故选:B。 典例4:(2018?宜宾)图是一只猴子在竹杆上玩耍的情景,猴子双手握住竖直竹杆匀速下滑时,它所受的摩擦力为F,下列说法正确的是( )
A.摩擦力F向下,F=mg B.摩擦力F向上,F<mg
C.摩擦力F向上,F=mg D.摩擦力F向下,F>mg
【考查方向】二力平衡条件的应用.
【名师点睛】猴子沿竖直竹杆匀速下滑时受力平衡,竖直方向受到重力和摩擦力,由于重力向下,根据二力平衡,摩擦力一定向上,大小等于重力。
【答案】C
【解析】猴子沿竖直竹杆匀速下滑时,受力平衡,在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力;由于重力方向竖直向下,根据二力平衡条件可知,摩擦力方向一定向上,且摩擦力等于重力,即F=G=mg,故C正确,ABD错误。故选:C。
知识点三:探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关
典例5:(2018?聊城)如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,实验所用的长木板,一面比较光滑,另一面比较粗糙。同学们根据猜想进行了实验,得出数据如下表所示:
实验序号
长木板表面
木板放置方式
拉动木块的个数
弹簧测力计实数/N
①
较粗糙
平放
1
1.5
②
较粗糙
平放
2
3.0
③
较光滑
平放
2
1.6
④
较光滑
竖放
2
1.6
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据_______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)由实验序号_______可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关。(3)由实验序号②③可得到的结论是:滑动摩擦力的大小和接触面的_______有关。(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图乙所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好。图乙实验中_______(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。(5)根据你在本实验中的收获,请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法:__________________________________________。
【考查方向】探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验.
【名师点睛】(1)实验中,要拉动木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力相等,是一对平衡力;(2)(3)影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度,要探究摩擦力与一个因素的关系,需要控制其他量相同;(4)可从实际操作的角度,判断是否容易操作和便于读数,据此找出两种方式的不同;(5)首先思考汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑的原因,再思考针对这种现象我们应该采取什么措施。
【答案】故答案为:(1)二力平衡;(2)①②;(3)粗糙程度;(4)不一定;(5)在路面上撒炉渣;在路面上撒盐加速雪的熔化;换防滑轮;安装防滑链;在车上放重物等。
【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)探究滑动摩擦力的大小是接触面所受的压力的关系,需要控制接触面的粗糙程度相同,改变压力,观察拉力的大小也就是摩擦力的大小,表中①②两次符合题意;(3)由实验序号②③知压力相同,接触面越粗糙,拉力越大,摩擦力越大,可得到的结论是:滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关;(4)在实验中,采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,操作上必须要水平匀速直线拉动物块,操作较为困难。实验改进后,用图乙所示的装置进行实验,操作上不一定要匀速直线拉动长木板,弹簧测力计相对固定,便于读数。(5)汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑是由于下雪后车轮与地面之间的摩擦力减小造成的,因此要避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象就要想办法增大两者之间的摩擦力,比如:在路面上撒炉渣,增大接触面的粗糙程度;在路面上撒盐加速雪的熔化;换防滑轮;安装防滑链;在车上放重物,增大压力等。知识点四:增大减小摩擦的方法
典例6:(2018?菏泽)下列实例中,属于减小摩擦的是( )
A.汽车轮胎刻有花纹 B. 轴承中装有滚珠C. 运动鞋底上的鞋钉 D.用力握紧球拍
【考查方向】增大或减小摩擦的方法.
【名师点睛】摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度;(1)增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度;(2)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动.
【答案】B
【解析】A、轮胎上制有凹凸不平的花纹,即增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力,故A不符合题意;B、在轴承中加滚珠,即变滑动为滚动,是减小摩擦力,故B符合题意;C、运动鞋底上的鞋钉增大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦力,故C不符合题意;D、用力握紧球拍是通过增大压力来增大摩擦力,故D不符合题意。故选:B。
典例7:(2018?无锡)下列做法是为了增大摩擦的是( )
A.乘车时系好安全带 B.在自行车转轴处加润滑油
C.运动鞋底部有凹凸不平的槽纹 D.列车的钢轨要铺设在枕木上
【考查方向】增大或减小摩擦的方法.
【名师点睛】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.(2)减小摩擦力的方法:【答案】C.
【解析】A、乘车时系好安全带,是为了防止汽车突然刹车时由于惯性给人带来伤害,与摩擦力无关,故A不合题意;B、在自行车转轴处加润滑油,是为了减小接触面之间的摩擦力,故B不合题意;C、运动鞋底部有凹凸不平的槽纹,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C符合题意;D、列车的钢轨要铺设在枕木上,在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,与摩擦力无关,故D不合题意。故选:C。
第八章 运动和力
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.牛顿 第一定律
★★★★
1.通过实验探究任何物体都具有惯性。能表述牛顿第一定律。
2. 知道二力平衡条件。了解物体运动状态变化的原因。
3. 学会测量水平运动物体所受的滑动摩擦力,影响滑动摩擦力大小的因素
2018年仍考惯性、二力平衡、力与运动的关系、影响滑动摩擦力大小的因素,题型是选择题、实验题,与计算题综合,分值3—5分。
2.二力平衡
★★★★
3.摩擦力
★★★★
知识点一:牛顿第一定律及惯性
1.伽利略斜面实验
(1)三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是使小车到达水平面的速度相同。
(2)实验结论:在同样条件下,平面越光滑,小车前进得越远。
(3)伽利略的推论是:在理想情况下,如果表面绝对光滑,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
2.牛顿第一定律
内容: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理解:(1)牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而得出来的,且经受住了实践的检验,所以成为大家公认的力学基本定律之一。但是我们周围的物体不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。
(2)物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,将以不变的速度做匀速直线运动。
(3)牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力,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。
3.惯性:
(1)定义:物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。
(2)理解:惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度大小等无关。
惯性不是力,力有三要素,而惯性只有大小,因此在惯性前面加上“产生”、“出现”、“受到”、“克服”等词语都是错误的,也不能说惯性作用。
知识点二:二力平衡
1.平衡力:物体受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,此时所受到的力是平衡的。
2.平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动状态也叫平衡状态。
3.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、在同一条直线上,这两个力彼此平衡。
4.平衡力与相互作用力的区别与联系:
二力平衡
相互作用力
不同点
作用在同一个物体上,可以是不同性质的力;其中一个力消失,另一个力不受影响
作用在不同的物体上,是相同性质的力,这两个力同时存在,同时消失
5.力和运动状态的关系:
物体受力条件
物体运动状态
说明
力不是产生(维持)运动的原因
受非平衡力
合力不为零
力是改变物体运动状态的原因
当合力的方向与运动方向相同时,物体做加速运动;当合力的方向与运动方向相反时,物体做减速运动;当合力的方向与运动方向不在一直线上时,物体做曲线运动。
知识点三:摩擦力
1.摩擦力
(1)定义:两个互相接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,叫做摩擦力。
(2)分类:
摩擦力
(3)方向:摩擦力的方向与物体相对运动方向相反。(不是与运动的方向相反)
(4)影响因素:滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系。压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小与接触面积的大小、物体运动的快慢无关。
(5)改变摩擦力的方法:
①增大摩擦力的方法有:增大压力、增大接触面粗糙程度、变滚动为滑动。
②减小摩擦方法有:减小压力、减小接触面粗糙程度、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。
2. 滑动摩擦力的测量:
(1)实验原理:二力平衡
(2)实验方法:控制变量法
(3)实验步骤:①把木块放在水平长木板上,用测力计拉着木块在水平方向上做匀速直线运动,读出测力计的示数即等于滑动摩擦力的大小,更换不同的粗糙表面重复实验,比较拉力大小得出结论。
②控制表面粗糙程度不变,改变压力,重复上述实验,比较拉力得出结论。
(4)实验结论:滑动摩擦力的大小与压力,接触面的粗糙程度有关,与物体接触面积、物体运动速度大小等无关。
易错点1 误认为在空中飞行的足球,仍受到脚对它的作用力。
典例1:(2018春?顺德区月考)如图是足球运动员踢足球时的情景,下列说法正确的是( )
A.球被脚踢出去,飞行过程中仍受到脚的力的作用
B.脚踢球使球飞出去,说明力是物体运动的原因
C.足球在空中飞行过程中,运动状态一定发生改变
D.空中飞行的足球,由于受到惯性力的作用,它将做匀速直线运动
【错解】选A,理由:空中飞行的足球,运动状态改变,受到脚对它的作用力和它受到的重力是非平衡力.
【析错】①力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用的同时,受到另一个物体的反作用力;②力的作用是改变物体的运动状态,物体运动不需要力维持;③物体不受力或受平衡力运动状态不变;物体受力不平衡时,运动状态一定改变;④物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
【正解】选C,理由:A、由于力的作用是相互的,球被脚踢出去的同时,脚受到球的反作用力。故A错误;B、脚踢球,使球飞出去,说明力可以改变物体的运动状态。故B错误;C、足球在空中运动过程中,受到竖直向下的重力与空气的阻力,这两个力不是平衡力,所以足球的运动状态一定发生改变。故C正确;D、物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故D错误。故选:C。
易错点2 拉着小球匀速上升,若撤去拉力,误认为小球会立即向下运动。
典例2:(2017春?槐荫区期中)氢气球下用细线悬挂一个小球匀速上升,若细线突然断裂,则小球( )
A.不再受力 B.继续上升一段距离后下落
C.立即下落 D.依靠惯性仍保持匀速直线不停地上升
【错解】选C,理由:因为若细线突然断裂,则小球只受重力,会改变运动状态,立即下落.
【析错】首先要分析物体的受力情况,然后注意一切物体具有惯性,氢气球下用细线悬挂一个小球匀速上升,若细线突然断裂,小球由于有惯性,要保持原来的运动状态先向上运动,再由于受重力向下落.
【正解】选B,理由:小球原来随气球匀速上升,受到拉力和重力作用,当细绳断裂后,由于惯性物体速度向上,但物体此时只受重力作用,因为重力方向竖直向下,因此重物在重力作用下先向上运动,到达最高点后再下落.故选:B.
易错点3 运动的物体若所受外力全部消失,误认为物体会静止。
典例3:(2018?安顺)如图所示,将小车放在水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮与钩码相连,在轻绳的拉力作用下沿桌面做匀速运动。若突然剪断轻绳,则小车( )
A.将运动得越来越慢 B.将立即停止运动
C.将继续向前匀速运动 D.受到的摩擦力将越来越大
【错解】选B,理由:运动的物体若所受外力全部消失,物体会静止。
【析错】一切物体在不受力时将保持静止或匀速直线运动状态.
【正解】选A,理由:在轻绳的拉力作用下小车沿桌面做匀速运动,若突然剪断轻绳,在水平方向上小车只受向左的摩擦力;因为摩擦力方向与小车的运动方向相反,所以小车做减速运动(不会立即停止运动),其运动速度越来越慢,故A正确,BC错误。若突然剪断轻绳时,小车对接触面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力大小不变,故D错误。故选:A。
易错点4 混淆平衡力与相互作用力。
典例4:(2018?江西)如图所示,王爷爷推着失去动力的汽车在平直道路上匀速前进,下列说法中正确的是( )
A.汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对平衡力
B.汽车所受的推力与地面对汽车的摩擦力是一对平衡力
C.汽车所受的重力与汽车对地面的压力是一对相互作用力
D.汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力是一对相互作用力
【错解】选A,理由:汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,是一对平衡力.
【析错】二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一物体上,缺一不可.相互作用力是发生在两个相互作用的两个物体之间,两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,分别作用在相互作用的两个物体上.
【正解】选B,理由:A、汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力作用在两个物体上,是一对相互作用力,故A错误。B、汽车在平直的道路上做匀速直线运动,在水平方向上受到推力和摩擦力的作用,这两个力作用在同一物体上、作用在一条直线上、大小相等、方向相反,是一对平衡力;故B正确;C、汽车所受的重力与汽车对地面的压力这两个力方向相同,作用在两个物体上,不是一对相互作用力,故C错误;D、汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力大小相等、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D错误。故选:B。
知识点一:惯性 运动和力的关系
典例1:(2018?杭州)大游轮向东匀速直线行驶,小金面朝游轮前进方向,在游轮上的A位置竖直向上起跳,落下时的位置在(不计空气阻力)( )
A.A位置的东侧 B.A位置的西侧 C.A位置 D.以上三种情况都有可能
【考查方向】惯性
【名师点睛】惯性是物体固有的属性,一切物体在任何情况下都有惯性;人具有惯性,即人能保持原来的运动状态。
【答案】C
【解析】列车匀速直线运动时,在游轮上的A位置竖直向上起跳,由于惯性仍然保持与列车相同的运动速度和运动方向,所以会落回原处。故选:C。
典例2:(2018?衡阳)如图所示,若小球向右摆动到最低点时绳子断裂假设所有力同时消失,此后,小球的运动情况是( )
A.匀速直线下落 B.匀速直线上升
C.匀速直线斜向上运动 D.沿水平方向向右做匀速直线运动
【考查方向】力与运动的关系
【名师点睛】根据牛顿第一定律进行分析,即物体在不受任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
知识点二:二力平衡
例2:(2018?宜昌)将一本物理书放在水平桌面上静止时,下列选项中的两个力相互平衡的是( )
A.书的重力与书对桌面的压力
B.书的重力与桌面对书的支持力
C.书对桌面的压力与桌面对书的支持力
D.书对桌面的压力与课桌的重力
【考查方向】平衡力的辨别.
【名师点睛】判断两个力是否是一对平衡力,要看它们是否同时满足四个条件,即:作用在同一物体上,在一条直线上,大小相等,方向相反。
典例4:(2018?宜宾)图是一只猴子在竹杆上玩耍的情景,猴子双手握住竖直竹杆匀速下滑时,它所受的摩擦力为F,下列说法正确的是( )
A.摩擦力F向下,F=mg B.摩擦力F向上,F<mg
C.摩擦力F向上,F=mg D.摩擦力F向下,F>mg
【考查方向】二力平衡条件的应用.
【名师点睛】猴子沿竖直竹杆匀速下滑时受力平衡,竖直方向受到重力和摩擦力,由于重力向下,根据二力平衡,摩擦力一定向上,大小等于重力。
知识点三:探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关
典例5:(2018?聊城)如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,实验所用的长木板,一面比较光滑,另一面比较粗糙。同学们根据猜想进行了实验,得出数据如下表所示:
实验序号
长木板表面
木板放置方式
拉动木块的个数
弹簧测力计实数/N
①
较粗糙
平放
1
1.5
②
较粗糙
平放
2
3.0
③
较光滑
平放
2
1.6
④
较光滑
竖放
2
1.6
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据_______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)由实验序号_______可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关。(3)由实验序号②③可得到的结论是:滑动摩擦力的大小和接触面的_______有关。(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图乙所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好。图乙实验中_______(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。(5)根据你在本实验中的收获,请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法:__________________________________________。
【考查方向】探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验.
【名师点睛】(1)实验中,要拉动木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力相等,是一对平衡力;(2)(3)影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度,要探究摩擦力与一个因素的关系,需要控制其他量相同;(4)可从实际操作的角度,判断是否容易操作和便于读数,据此找出两种方式的不同;(5)首先思考汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑的原因,再思考针对这种现象我们应该采取什么措施。
知识点四:增大减小摩擦的方法
典例6:(2018?菏泽)下列实例中,属于减小摩擦的是( )
A.汽车轮胎刻有花纹 B. 轴承中装有滚珠C. 运动鞋底上的鞋钉 D.用力握紧球拍
【考查方向】增大或减小摩擦的方法.
典例7:(2018?无锡)下列做法是为了增大摩擦的是( )
A.乘车时系好安全带 B.在自行车转轴处加润滑油
C.运动鞋底部有凹凸不平的槽纹 D.列车的钢轨要铺设在枕木上
【考查方向】增大或减小摩擦的方法.
【名师点睛】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦.