中考物理一轮复习·学与练
专题五 力、运动和力
考 点 清 单
考点一 力
1. 力的概念
力是物体对物体的作用,在物理学中,力用符号 表示,发生作用的两个物体,一个是 物体,另一个是 物体。
2. 力的单位
力的单位是 ,简称牛,符号是 。
3. 力的作用效果
(1)力能改变物体的 ,使它发生形变。如捏橡皮泥、拉弹簧。
(2)力可以改变物体的 。在物理学中,物体由静止开始运动或由运动变为静止、物体运动的快慢或方向发生改变,这几种情况都叫做“物体的运动状态”发生了变化。
4. 力的三要素和示意图
(1)三要素: 、 和 。
(2)示意图:用一根带箭头的线段表示 ,箭头的方向表示 ,线段的起点或终点表示力的 ,在同一图中,力越大,线段应该 。
5. 力的性质
物体间力的作用是的 的,施力物体同时是受力物体。
6. 弹力
(1)弹力
①弹性:如直尺、橡皮筋、撑竿、弹簧等,在受力时会发生形变,不受力时,又恢复到原来的 ,物体的这种性质叫做弹性。
②塑性:有些物体,如橡皮泥,形变后 恢复到原来的形状,物体的这种性质叫塑性。
③物体由于发生 而产生的力叫做弹力。弹力的方向与物体形变的方向 ,
越大,弹力越大。常见弹力有支持力、压力等。
(2)弹簧测力计
①定义:测量力的大小的工具叫做测力计。实验室常用的测力工具是 。
②原理:在弹性限度内,弹簧的伸长(或缩短)量与所受的拉力(或压力)成 。
③使用
a.使用前:看清它的 和 ;检查弹簧测力计的指针是否指在 上,如果不在,应该把指针调节到零刻度线上;轻轻拉动挂钩几次,防止弹簧被外壳卡住。
b.使用时:测力时,要使弹簧的伸长方向与所测拉力方向平行,避免弹簧与外壳发生摩擦;测量时,加在弹簧测力计上的力不允许超过它的 ;读数时,视线要正对刻度线,其示数= + 。弹簧测力计只有在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量才与所受拉力成正比,所测力超过此范围,弹簧测力计会损坏。
7. 重力
(1)定义:由于 而使物体受到的力叫做重力,通常用字母 表示,地球附近的所有物体都受到重力的作用。
(2)大小:物体所受的重力跟它的质量成 。
(3)公式: ,其中G表示重力,单位是牛顿,符号N;m表示质量,单位是千克,符号kg;g表示重力与质量的比值,单位是牛每千克,符号 ,其中,比值g= N/kg。在粗略计算时,g可以取10 N/kg。
(4)方向: 。
(5)应用:重垂线、水平仪等。
(6)重心:重力的等效作用点叫做物体的重心。形状规则、质量分布均匀的物体,重心在它的几何中心上。
考点二 运动和力
1. 牛顿第一定律
(1)定义:一切物体在没有受到力的作用时,总保持 状态或 状态。
(2)适用范围:适用于所有物体。
(3)条件:物体没有受到力的作用,这是理想条件。
(4)结果:原来运动的物体保持匀速直线运动,原来静止的物体保持静止,即物体运动状态保持不变。
2. 惯性
(1)定义:一切物体都有保持原来 不变的性质,我们把这种性质叫做惯性。
(2)影响因素:惯性是物体自身的属性,它的大小只与物体的 有关,与物体是否受力、运动状态等因素无关。
(3)利用和防范
①利用:跳远运动员快速助跑以提高跳远成绩;用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上等。
②防范:交通工具配备刹车系统;汽车配备安全带等。
3. 二力平衡
(1)定义:物体受到几个力作用时,如果保持 或 状态,我们就说这几个力相互平衡,物体处于平衡状态。
(2)二力平衡的条件:作用在同一物体上;大小 ;方向 ;作用在 。
(3)二力平衡条件的应用:用弹簧测力计测物体所受的重力等。如放在桌面的茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力。
4. 摩擦力
(1)滑动摩擦力: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 相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
(2)静摩擦力:一个物体在另一个物体表面上具有相对运动趋势,但并没有发生相对运动时,所受到的阻碍物体相对运动趋势的力叫做静摩擦力。
(3)产生的条件:两个物体相互接触且接触面粗糙;两物体间有压力;两物体间有相对运动趋势或已经发生相对运动。
(4)方向:与物体相对运动方向 ,其大小可以用二力平衡条件间接测量得到。
(5)影响滑动摩擦力大小的因素:接触面 和 。
(6)增大摩擦力的方法: 压力,如刹车时用力捏闸;使接触面变得 ,如鞋底凹凸不平的花纹;变滚动摩擦为滑动摩擦,如刹车。
(7)减小摩擦力的方法: 压力,如在单杠上做回环运动时手握单杠不能太紧;使接触面变得 ,如给轴承加润滑油;变滑动摩擦为滚动摩擦,如行李箱;使相互接触的摩擦面彼此分开,如磁悬浮列车。
(8)利用与防止
①利用:走路的时候鞋与地面的摩擦、刹车、手拿东西防止东西掉落等。
②防止:机械装置甲润滑油、溜冰、滑轮滑动等。
?重 难 点 讲 解
命题点1 惯性及其利用与防止
经典例题1 足球赛场上出现的以下现象不能用惯性来描述的是( )
A. 快速奔跑的裁判员不能立即停下来
B. 射中球门框的足球被反弹回来
C. 足球被踢出去仍然继续向前运动
D. 奔跑的球员被绊倒后倒向前方
【解析】快速奔跑的裁判员不能立即停下来是因为裁判员具有惯性,能用惯性来解释;射中球门框的足球被反弹回来,说明力可以改变物体的运动状态,不能用惯性来解释;足球被踢出去仍继续向前运动是因为足球具有惯性,能用惯性来解释;奔跑的球员被绊后倒向前方,是因为球员被绊后脚停止向前运动,但球员身体因为具有惯性,会继续向前运动,故球员会倒向前方,能用惯性来解释。 故选B。
【答案】 B
考向训练1 司机在驾驶汽车时必须要系上安全带,系上安全带可以( )
A. 减小汽车的惯性,防止发生事故
B. 减小司机的惯性,防止发生事故
C. 减小因汽车突然减速造成的伤害
D. 减小因汽车突然加速造成的伤害
考向训练2 惯性是物体本身的属性。我们知道战斗机在战斗前都要丢掉副油箱,这是为了
(选填“增大”或“减小”)它的惯性,以提高它的灵活性。
命题点2 增大或减小摩擦力的方法
经典例题2 自行车是我们熟悉的交通工具。从自行车的结构和使用来看,它涉及到不少有关摩擦的知识。以下分析中,正确的是( )
A. 脚踏凹凸不平是通过增大接触面积来增大摩擦的
B. 轮胎上制有花纹是通过改变接触面粗糙程度来减小摩擦的
C. 刹车时用力捏刹车把是通过增大压力来增大摩擦的
D. 在转动的部分加润滑油是通过变滑动为滚动来减小摩擦的
【解析】脚踏上的摩擦、轮胎与地面的摩擦是有益的,都是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故A、B错误;车闸与车轮的摩擦是有益的,用力捏刹车把是通过增大压力来增大摩擦,故C正确;车转动的部分摩擦是有害的,为了减小摩擦,自行车是通过加润滑油来减小摩擦的,加润滑油是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的.故D错误。故选C。
【答案】 C
考向训练3 以下描述的事例中,不是为了减小摩擦的是( )
A. 磁悬浮列车靠强磁场把列车从轨道上托起
B. 气垫船向下喷出强气流,在船底和水之间形成空气垫
C. 游泳运动员身穿以“鲨鱼皮”为代表的高科技泳衣比赛
D. 冰雪天气,司机将车轮用铁链或绳子绕起来行驶
考向训练4 如图所示,小物块A在固定的斜面B上恰能匀速下滑,请在图中画出A下滑时受到斜面的摩擦力的示意图。
命题点3 二力平衡
经典例题3 如图所示为研究二力平衡条件的实验装置,下列关于这个实验的叙述错误的是( )
A. 为了减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面
B. 为使实验效果明显,应选用质量较大的小车
C. 调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小
D. 将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置
【解析】为了减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面,可以减小摩擦对实验的影响,故选项A正确;质量较大的小车对桌面的压力大,小车受到的摩擦力大,对实验影响较大,故选项B错误;调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小,可以探究二力平衡时两个力的大小关系,故选项C正确;将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置,从而探究二力平衡时两个力是否在同一直线上,故选项D正确。故选B。
【答案】 B
考向训练5 一跳伞运动员和伞的总质量为70 kg,张开伞一段时间后以5 m/s的速度竖直匀速下降,此时运动员(包括伞)受到的阻力为 N。(g取10 N/kg)
考向训练6 我们知道两个物体间力的作用是相互的,当把其中的一个力称为作用力时,另一个力就叫做反作用力。牛顿第三定律告诉我们:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。如图所示,是在“探究滑动摩擦力大小”的实验中,用弹簧测力计测量摩擦力大小的示意图。当水平拉动物体A匀速运动时,弹簧测力计的示数F′(即弹簧所受A的拉力)就表示物体A所受摩擦力f的大小,即F′=f 。请你依据牛顿第三定律和二力平衡的条件对此加以证明。
重 点 实 验 探 究
实验一 探究阻力对物体运动的影响
命题方向:
1. 实验方法(控制变量法、转换法,科学推理法)
2. 控制变量法的应用(控制小车每次到达水平面时的速度相同,改变接触面的粗糙程度从而改变阻力的大小)
3. 使小车从斜面滑下后沿水平面运动(为了使小车在竖直方向上受到的重力和支持力相互平衡,并保证小车在水平面上只受摩擦力)
4. 小车运动到斜面底端后能继续运动的原因(小车具有惯性)
5. 转换法的应用(通过小车在水平面上运动的距离长短来判断阻力的大小,阻力越小,速度减小得越慢,小车运动得越远)
6. 科学推理(若物体不受阻力时,物体的速度将不会减小,会永远做匀速直线运动,即牛顿第一定律)
经典例题4 在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布;让小车从斜面顶端由静止滑下,如图所示,观察和比较小车在毛巾表面,棉布表面和木板表面滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 (选填“相等”或“不相等”)。
(2)实验中是通过改变 来改变小车所受阻力大小的。
(3)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最长,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”)。
(4)推理:本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做 。
(5)在此基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律,请问:牛顿第一定律
(选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
【解析】(1)实验中每次均让小车从斜面顶端自由滑下是为了保证小车下滑时的高度相同,从而使小车每次到达水平面时的速度大小相等;(2)实验中是通过改变接触面的粗糙程度来改变小车所受阻力大小的,因为小车对水平接触面的压力不变,接触面越粗糙,摩擦力越大,小车受到的阻力越大;(3)毛巾(木板)最粗糙(光滑),小车在毛巾(木板)表面受到的阻力最大(最小),而小车在毛巾(木板)表面滑行的距离最近(远),说明小车在毛巾(木板)表面运动时速度减小得快(慢).因此可得:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,滑行得越远;(4)小车如果不受阻力,速度将不再减小,即:如果小车在水平面滑行时受到的阻力为零,它将做匀速直线运动;(5)牛顿第一定律不能直接由实验得出,它是在大量实验的基础上推理得出的。
【答案】(1)相等 (2)接触面粗糙程度 (3)慢 (4)匀速直线运动 (5)不能
考向训练7 如图所示,是研究阻力对物体运动影响的实验装置,自A点自由滑下的小车运动到C点时停了下来,当小车滑到B点时所受的力的示意图,正确的是( )
A B C D
实验二 探究二力平衡的条件
命题方向:
1. 选择小车,而不选择木块的原因(减小摩擦力对该实验造成的影响)
2. 实验时,放置小车的水平桌面的要求(桌面水平光滑)
3. 定滑轮的作用(减小摩擦;改变力的方向)
4. 应该选择静止状态的物体研究(因为匀速直线运动状态不容易控制)
5. 控制变量法的应用
(1)探究平衡的两个力是否在同一直线上(必须保持小车两端所受力相同,扭转小车的角度,判断小车是否处于平衡状态)
(2)探究平衡的两个力是否大小相同(必须保持两个力在同一直线上,且两端托盘里的砝码质量不相等,判断小车是否处于平衡状态)
(3)探究平衡的两个力是否作用在同一物体上(必须保持平衡力大小相等且方向相反,让两个力不同时作用在同一小车上,判断小车是否处于平衡状态)
6. 进行多次实验的目的(得出普遍规律,避免偶然性)
实验结论:二力平衡的条件:同时作用在一个物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上。
经典例题5 在探究“二力平衡的条件”的实验中,小明同学采用如图所示的实验装置:
(1)当物体处于静止状态或 状态时我们认为它受到的力是相互平衡的。
(2)实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时,木块处于静止状态,此时木块在水平方向受到两个力的作用是平衡的。小明再向右盘中增加一个砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”或“不平衡”)。
(3)要避免这种现象产生,请你对该实验装置提出改进意见: 。
【答案】(1)匀速直线运动 (2)木块受到桌子向左的摩擦力 平衡 (3)将木块换成带轮的小车
考向训练8 实验小组要探究二力平衡条件,实验中每个钩码重力相同,摩擦力忽略不计。
甲 乙 丙
(1)如图甲装置,当左右两端同时各挂两个钩码时,小车静止,此时F1、F2的方向 ,大小 ;当左右两端同时取下一个钩码时,如图乙,小车仍静止,此时F3 F4(选填“大于”“等于”或“小于”);当右端再挂上一个钩码时,如图丙,小车将做变速运动,此时F5 F6(选填“大于”“等于”或“小于”);
(2)在图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,松手后,观察小车的情况,这样做可以探究什么问题?
。
(3)对比甲、乙、丙三次实验,当小车静止时,水平方向上受到两个力的大小关系如何?
。
还能看出小车受非平衡力作用时,运动状态将怎样?
。
实验三 探究影响滑动摩擦力大小的因素
命题方向:
1. 实验方法(转换法、控制变量法)
2. 实验原理(二力平衡)
3. 弹簧测力计的使用和读数
4. 实验时一定要水平匀速拉动物体(水平匀速拉动物体时,物体所受的拉力与摩擦力是一对平衡力,这样测力计示数的大小就等于滑动摩擦力的大小)
5. 转换法的应用(通过弹簧测力计示数即拉力的大小来反映摩擦力的大小)
6. 控制变量法的应用
(1)探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,必须保持接触面粗糙程度不变,只改变压力的大小
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,必须保持压力的大小不变,只改变接触面的粗糙程度
7. 实验数据分析(根据实验数据描绘摩擦力随压力大小变化的关系图像,并判断摩擦力的大小)
8. 实验方法的改进(实验过程中很难保持物体进行匀速直线运动,可以使弹簧测力计固定,拉动物体下面的长木板,这样便于准确地读出测力计的示数,更为准确的测出滑动摩擦力的大小)
9. 根据实验数据描绘滑动摩擦力随压力大小变化的关系图像
10. 滑动摩擦力大小f=F
11. 实验评估(难以控制滑块做匀速直线运动)
实验结论:滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
经典例题6 在“探究滑动摩擦力的大小与什么有关”的实验中,所用装置如图所示。
(1)从弹簧测力计直接读出的是对木块的拉力大小,实验中需要让拉力与木块所受滑动摩擦力大小相等,则应满足的主要条件是:木块放在水平木板上;拉动木块时,木块应处于 运动状态,拉力方向水平。
(2)拉动木块前,应将测力计沿 方向放置,然后进行调零。
(3)利用如图所示的装置进行相关实验后,在木块上再叠放另一个木块进行实验。分析叠放木块与不叠放木块两种情况对应的数据,是为了验证下列猜想中的 。
A. 滑动摩擦力的大小与压力大小有关
B. 滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
C. 滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关
D. 滑动摩擦力的大小与运动的速度大小有关
(4)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定。可能的原因是 。
A. 木板的长度太长 B. 木板的粗糙程度不均匀
C. 弹簧测力计的分度值太大 D. 木块与木板的接触面积太大
【答案】(1)匀速直线 (2)水平 (3)A (4)B
考向训练9 某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力。实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮,绳的另一端悬挂托盘。实验时,在托盘中放入适量的砝码,使滑块做匀速直线运动。回答下列问题:
(1)为了测量滑块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是 。(填选项前的编号)
①木板的质量m1;②滑块的质量m2;③砝码的质量m3;④托盘和砝码的总质量m4。
(2)滑块的滑动摩擦力表达式为f= 。(用已知或测量的物理量符号表示)
(3)该实验的理论依据是: 。
(4)该实验存在一些不足之处,请你写出其中的一点: 。
中 考 真 题 演 练
1. 利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平,下图所示的做法正确的是( )
A B C D
2. 关于弹簧测力计的使用方法的说法中,错误的是( )
A. 被测力的大小不允许超过测力计的量程
B. 弹簧测力计只能测竖直方向的力
C. 被测力应作用在挂钩上
D. 测量时指针不要与外壳接触
3. 如图所示的实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 自行车轴加润滑油 B. 轮胎上的花纹 C. 起瓶器夹紧瓶盖 D. 防滑垫表面粗糙不平
4. 下列有关运动和力的说法中,正确的是( )
A. 力是维持物体运动的原因
B. 物体受到平衡力作用,它一定是静止的
C. 力是改变物体运动状态的原因
D. 物体运动的速度越大,受到的力也越大
5. 如图所示,给四个静止的物体同时施加方向相反的力F1和F2的作用,其中能继续保持静止的物体是( )
A B C D
6. 如图所示,穿久了的运动鞋鞋底磨损得厉害,原因是鞋底受到( )
A. 重力 B. 摩擦力 C. 压力 D. 支持力
第6题 第7题
7. 轿车除了安全带以外,还有一种安全装置“头枕”,对人起保护作用,如图所示。“头枕”主要是防止以上哪种情况对人体造成伤害( )
A. 紧急刹车 B. 左右转弯 C. 前方碰撞 D. 后方追尾
8. 关于惯性,下列四个现象中对应的说明错误的是( )
A. 拍打刚晒过的被子,灰尘脱落,说明灰尘有惯性
B. 汽车紧急刹车,车上的人会向前倾,说明车有惯性
C. 箭离开弓弦后,仍能向前飞行,说明箭有惯性
D. 手握锤柄在地面上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上,说明锤头有惯性
9. 如图所示,木块在水平拉力F作用下,在水平桌面上向右做匀速直线运动,下列与拉力F相平衡的力是( )
A. 木块受到的重力 B. 木块对桌面的压力
C. 桌面对木块的摩擦力 D. 桌面对木块的支持力
第9题 第10题
10. 如图所示,用弹簧测力计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弹簧测力计对木块的拉力是一对平衡力
B. 木块对弹簧测力计的拉力和弹簧测力计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. 木块对弹簧测力计的拉力和手对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力
11. 如图所示,质量为M的物体放在粗糙的水平桌面上,两边分别连接水平细线并通过定滑轮与质量不同的钩码A、B相连,物体M保持静止(线重和滑轮的摩擦不计)。对物体M受力分析正确的是( )
A. 所受摩擦力方向可能水平向左也可能水平向右
B. 不受摩擦力的作用
C. 水平方向所受的合力不为零
D. 竖直方向所受的合力不为零
第11题 第12题
12. 公交驾驶员进行驾驶技能比赛时,可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上(如图),司机突然刹车时,杯中水有可能发生的情况是( )
A. 仍保持水平 B. 将向前溢出
C. 将向后溢出 D. 会溢出,但不能确定溢出方向
13. 狗拉着雪橇沿水平冰面做直线运动,先以速度v做匀速运动,雪橇受到的水平拉力为F1,后以速度2 v做匀速运动,雪橇受到的水平拉力为F2,则( )
A. F2C. F2=2F1 D. F2>2F1
14. 如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=5 N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A. 5 N 0 N B. 0 N 5 N
C. 5 N 5 N D. 5 N 10 N
15. 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手对木块的压力和墙对木块的弹力是一对平衡力;②手对木块的压力和木块的重力是一对平衡力;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。上述表述中正确的是( )
A. 只有②正确 B. 只有④正确
C. 只有③④正确 D. 只有①③正确
第15题 第16题
16. 如图所示,叠放在一起的A、B、C三个石块处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. B石块受到A石块的重力和压力的作用
B. B石块受到三个力的作用
C. C石块对B石块的支持力和A石块对B石块的压力是一对平衡力
D. A、B、C三个石块所受合力不为零
17. 在平直的路面上用10 N的力沿水平方向推物体,物体静止不动,增大推力使物体开始运动,当推力为30 N时,物体做匀速直线运动。撤去推力后,物体运动速度逐渐减小,下列判断正确的是( )
A. 用10 N的力沿水平方向推物体时,物体所受摩擦力为零
B. 撤去推力后,物体所受摩擦力逐渐减小
C. 物体运动速度减小的过程中,所受摩擦力逐渐增大
D. 物体在该路面运动时所受摩擦力大小始终不变
18. 如图所示,某物体静止在斜面上,斜面体静止在水平地面上,下列说法以正确的是( )
A. 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B. 斜面对物体的支持力是由于斜面发生形变而产生的
C. 物体所受重力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
D. 物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
19. 一辆运输车空车以80 km/h的速度由甲地驶往乙地,装满货物后以70 km/h的速度由乙地返回甲地,试分析返回时的惯性比去时的 (选填“大”“一样”或“小”)。
20. 世界杯亚洲区男足预选赛,于大宝用头将球顶出后,足球继续向前运动是由于足球具有 ,忽略空气阻力,足球在空中只受 的作用(选填“重力”或“压力”)。
21. 如图所示,弹簧测力计的量程为 N,鱼对弹簧测力计秤钩的拉力是 N。
第21题 第22题
22. 如图所示是物理教材中的插图,坐在船中的人用力向前推动另一艘船时,发现自己坐的船向后退,说明力可以改变物体的 ,还可说明物体间 。
23. 如图所示,一长方体木块其各面的光滑程度相同,置于同一粗糙水平面上,甲图木块竖放,乙图木块平放,丙图木块平放并在其上加一重物,在甲、乙、丙三种情况下,使长方体匀速运动所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙,则F甲、F乙、F丙的大小关系是 。
甲 乙 丙
24. 由中国自主研制的“直-19E”出口型武装直升机首飞成功。如图所示,当直升机静止在水平停机坪上时,它受到的重力和地面对它的支持力是一对 (选填“相互作用力”或“平衡力”)。当直升机在竖直方向加速升空时,飞行员受到的合力 (选填“向上”“向下”或“为零”)。
25. 用2 N的水平拉力拉着一个木块在水平桌面上做匀速直线运动,突然将拉力增加到5 N,则此时木块受到桌面的摩擦力大小 N,木块做 (选填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
26. 如图所示,某人用12 N的力沿水平方向向右拉一根轻质弹簧,弹簧对手的拉力 (选填“大于”“小于”或“等于”)12 N,手受到的拉力的施力物体是 。
第26题 第27题
27. 马拉着载有1000 kg货物的雪橇在平直的公路上行驶,雪橇的运动情况如图所示。在前2 s内马对雪橇的拉力是500 N,此时雪橇在水平方向上受到的阻力是 N,如拉雪橇运动在第6 s时,拉力大小与第1秒时相比较,拉力 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
28. 用5 N的水平拉力拉着重10 N的正方体木块在水平桌面上做匀速直线运动,木块受到桌面的摩擦力是 N。将木块的三分之一切下后叠放在一起(不考虑质量损失),并拉着木块在同一桌面上做匀速直线运动,木块受到桌面的摩擦力是 N。
29. 如图所示,在小桶内装入适量的沙子后,滑块在水平拉力的作用下,恰好在水平桌面上向右做匀速直线运动。已知滑块质量为M,小桶和沙子的总质量为m,不计滑轮摩擦及绳子自重,则滑块对桌面的摩擦力的方向 ,细绳对滑块的拉力大小为 。
第29题 第30题
30. 如图,三个相同的物体叠放在一起,当B受到5 N的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则A与B之间,B与C之间的摩擦力大小分别为 N和 N。
31. 如图所示,用线将电灯悬挂在天花板上,电灯重20 N,请画出电灯所受重力的示意图。
32. 如图所示,当小军用力推墙时,他沿水平冰面减速向后退去,请你画出此时小军的受力示意图。(图中黑点表示重心)
33. 为了探究物体所受重力与质量的关系,某实验小组进行了实验。
(1)钩码所受重力的大小用____进行测量,测量时钩码必须处于____状态;
(2)他们将测出的数据记录在表格中并进行了处理,通过分析发现有一次测量数据存在问题,这个数据是 ;重新测量并进一步分析数据,得出的结论是: 。
34. 在探究运动和力关系的实验中,将同一辆小车从相同的高度处由静止开始沿斜面滑下,如图所示。第一次水平木板上铺有毛巾,第二次是棉布,第三次直接滑在水平木板上。小车在三种不同的水平面运动一段距离后,分别停在木板上的不同位置。
(1)小车在三个不同的水平面上运动时,水平面越光滑,小车运动的距离越 (选填“远”或“近”),这表明小车受到的摩擦力越 (选填“小”或“大”);
(2)对上问实验分析后可以推测:如果小车在水平面受到的阻力为零,物体将保持 运动状态不变;
(3)英国科学家 对上面实验进行科学的推理,并概括出著名的 定律。
35. 小东要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度。接下来小东通过如图所示实验操作验证他的猜想:
甲 乙 丙
(1)实验要求用弹簧测力计水平拉动木块做 运动,根据 的原理,可知此时摩擦力与拉力大小相等,否则弹簧测力计的示数不等于摩擦力;
(2)比较甲、乙两次实验,可以得出结论:当接触面的粗糙程度一定时, ,滑动摩擦力越大;
(3)比较 两次实验,可以得出结论:当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)实验中运用的实验研究方法是 。
36. 如图所示,甲弹簧测力计右端固定,左端与A相连;木块A平放在木块B上,弹簧测力计乙保持水平。现拉动弹簧测力计乙水平向左做匀速直线运动,当两弹簧测力计示数稳定时,甲弹簧测力计示数为F1,乙弹簧测力计示数为F2。
(1)画出A所受的摩擦力的示意图;
(2)求地面对木块B的摩擦力的大小。
37. 如图所示,一个重为G的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,已知G=20 N,F=4 N。
(1)求运动过程中物体受到的滑动摩擦力f的大小;
(2)我们知道,滑动摩擦力的大小f是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的,物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度,则有关系式f=μFN成立,求图中物体与地面间的动摩擦因数μ。
参考答案
考点清单
考点一 1. F 施力 受力 2. 牛顿 N 3. (1)形状 (2)运动状态 4. (1)大小 方向 作用点 (2)力 力的方向 作用点 越长 5. 相互 6. (1)①形状 ②不能 ③弹性形变 相反 形变 (2)①弹簧测力计 ②正比 ③a.量程 分度值 零刻度线 b.量程 整刻度值 后面的小格数 × 分度值 7. (1)地球吸引 G (2)正比 (3)G=mg N/kg 9.8 (4)竖直向下
考点二 1. (1)静止 匀速直线运动 2. (1)运动状态 (2)质量 3. (1)静止状态 匀速直线运动 (2)相等 相反 同一条直线上 4. (1)阻碍 (4)相反 (5)粗糙程度 压力大小 (6)增大 粗糙 (7)减小 光滑
重难点讲解(考向训练)
1. C 【解析】惯性只与质量有关,由于物体具有惯性,当汽车减速时,人由于惯性向前倾倒,为了防止人倾倒,驾驶员必须系上安全带,从而减小因汽车突然减速造成的伤害。故选C。
2. 减小 【解析】战斗机在战斗前要抛掉副油箱,通过减小飞机的质量来减小飞机的惯性,使自身的运动状态容易改变,以提高战斗机的灵活性。
3. D 【解析】冰雪天气,路面比较光滑,汽车行驶时容易打滑,引发交通事故。司机用防滑链或用绳子将车轮绕起来,是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦。故选D。
4. 如图所示。
【解析】本题考查力的示意图的画法,首先明确摩擦力的作用点在接触面上,力的方向沿斜面向上,线段的末端画上箭头表示力的方向,并标注f。
5. 700 【解析】因张开伞一段时间后竖直匀速下降,所以运动员(包括伞)一定是受到平衡力的作用,即运动员(包括伞)受到的阻力与重力是一对平衡力,所以F阻=G=mg=70 kg×10 N/kg=700 N。
6. 证明:因为物体A处于平衡状态,物体A在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,所以弹簧测力计对物体的拉力等于物体所受摩擦力,即F=f,而测力计对物体A的拉力F与物体A对测力计拉力F′是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律可知:F=F′,所以F′=f。
7. C 【解析】小车受到了竖直方向上的重力和地面的支持力,重力和支持力是一对平衡力,平衡力的大小是相等的;小车还受到了地面施加的摩擦阻力,如图所示。故选C。
8. (1)相反 相等 等于 小于 (2)同时作用在小车上,不在同一直线上的两个力能否平衡 (3)大小相等 运动状态将改变
【解析】(1)小车受到的拉力大小等于钩码重力的大小,左右两端同时各挂两个钩码时,小车静止, 此时F1、F2的方向相反,大小相等;当左右两端同时取下一个钩码时,钩码的重力大小仍相等,F3等于F4;当右端再挂上一个钩码时,右端钩码重力大于左端钩码重力,F5小于F6;(2)将小车扭转一个角度,松手后,观察小车的情况,这样做可以探究同时作用在小车上,不在同一直线上的两个力能否平衡;(3)对比甲、乙、丙三次实验,当小车静止时,水平方向上受到的两个力大小相等,小车受非平衡力作用时,运动状态将改变。
9. (1)④ (2)m4g (3)二力平衡(或滑块匀速直线运动时,拉力等于滑动摩擦力) (4)难以控制滑块恰好做匀速直线运动(或砝码的质量是不连续的)
【解析】(1)从题中可以看出,该实验中没有使用弹簧测力计,所以摩擦力的大小只能通过托盘和砝码对绳子的拉力来显示,拉力等于托盘和砝码的总重力,因此需要测量托盘和砝码的总质量m4;(2)滑块所受摩擦力的大小等于托盘和砝码的总重力,即f=G=m4g;(3)该实验的理论依据是:滑块做匀速直线运动时受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,它们的大小相等;(4)实验中要求滑块做匀速直线运动,即托盘和砝码总重力的大小等于摩擦力,由于砝码的质量最小是 5 g,数值不是连续的,因此这一点很难做到。
中考真题演练
1. A
2. B 【解析】为保证测量准确和不损坏弹簧测力计,加在弹簧测力计上的力不允许超过它的量程,故选项A正确;在正确使用的前提下,弹簧测力计的拉力方向不一定是竖直方向,可以水平方向使用或斜着使用,故选项B错误;为测量准确,弹簧测力计使用时,被测力必须作用在挂钩上,故选项C正确;使用弹簧测力计测量力的大小时,拉力方向必须与弹簧轴线方向一致,并且要避免弹簧与外壳发生摩擦,故选项D正确,选项B符合题意。故选B。
3. A 【解析】往自行车轴上加润滑油,是通过使接触面变光滑的方法来减小摩擦,故选项A正确;轮胎表面制有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦,故选项B错误;用起瓶器夹紧瓶盖,是通过增大压力的方式来增大摩擦力,故选项C错误;防滑垫表面做得凹凸不平,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故选项D错误。故选A。
4. C 【解析】牛顿第一定律告诉我们:力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,物体不受任何外力作用时,原来运动的物体将做匀速直线运动,原来静止的物体仍保持静止状态,故选项A错误、C正确;物体受到平衡力作用时,合力为零,它可能做匀速直线运动,也可能是静止状态,故选项B错误;物体运动的速度越大,受到的力不一定也越大,比如同一个物体,在水平面以5 m/s的速度做匀速直线运动和以8 m/s 的速度做匀速直线运动,受到的力是一样大的,故选项D错误。故选C。
5. B 【解析】因为物体原来是静止的,而且每个物体都受到两个力的作用,想让它们保持静止状态,应使它们受到的两个力为平衡力。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:作在同一物体上,在一条直线上,大小相等,方向相反。选项A图中两个力没有作用在同一直线上,故不是一对平衡力,故选项A错误;选项B图中两个力作用在同一物体上,在一条直线上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,故选项B正确;选项C图中两个力的大小不相等,故不是一对平衡力,故选项C错误;选项D图中两个力大小不相等,故不是一对平衡力,故选项D错误。故选B。
6. B 【解析】穿着鞋子走路时,地面给鞋底一个摩擦力,帮助人向前运动,因此鞋底也会出现严重的磨损,故选项B正确。故选B。
7. D 【解析】当后方追尾时,碰撞所产生的巨大冲击力全都挤压在脆弱的颈部,使驾乘人员的脊椎受到伤害的概率增大。有了汽车头枕的存在,便可以有效地缓冲事故发生时巨大的瞬间冲击力,从而保护脆弱的颈部,故选项D正确。故选D。
8. B 【解析】拍打刚晒过的被子,灰尘脱落,说明灰尘有惯性,选项A说法正确,不符合题意;汽车紧急刹车,车上的人会前倾,说明人具有惯性,选项B说法错误,符合题意;箭离开弓弦后,仍能向前飞行,说明箭具有惯性,选项C说法正确,不符合题意;手握锤柄在地面上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上,说明锤头具有惯性,选项D说法正确,不符合题意。故选B。
9. C 【解析】本题考查二力平衡知识。木块受到的重力竖直向下,拉力F水平向右,因而不是一对平衡力,故A错误;木块对桌面的压力方向竖直向下,且作用在桌面上,与拉力F不是一对平衡力,故B错误;拉力F与桌面对木块的摩擦力满足二力平衡的四个条件:同体、等值、反向、共线,是一对平衡力,故C正确;桌面对木块的支持力方向竖直向上,与拉力的方向垂直,它们不是一对平衡力,故D错误。故选C。
10. C 【解析】弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的摩擦力不在同一条直线上,不是一对平衡力,故选项A错误;木块对弹簧测力计的拉力和弹簧测力计对木块的拉力是一对相互作用力,故选项B错误;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,故选项C正确;木块对弹簧测力计的拉力和手对弹簧测力计的拉力是一对平衡力,故选项D错误。故选C。
11. A 【解析】物体M在水平方向上所受的拉力不相等,所以它受到摩擦力的作用,故选项B错误;当物体M受到向左的拉力大于向右的拉力时,摩擦力的方向向右,反之,摩擦力的方向向左,故选项A正确;物体M在水平方向上处于静止状态,所受的力是平衡力,平衡力的合力是0,故选项C错误;物体M在竖直方向上处于静止状态,所受的重力和支持力是一对平衡力,合力是0,故选项D错误。故选A。
12. B 【解析】刹车前水和杯子是一起向前运动的,刹车时杯子由于与桌面间有摩擦而停止运动,水由于惯性仍然向前运动,所以水会向前溢出,故选项A、C、D错误,选项B正确。故选B。
13. B 【解析】狗拉雪橇沿水平冰面做匀速直线运动时,雪橇受到的水平拉力和滑动摩擦力是平衡的,则拉力F1=f;雪橇先后以速度v、2v做匀速运动,它与水平冰面间的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以受到的滑动摩擦力不变,所以它受到的水平拉力也不变,即F2=f=F1。故选B。
14. C 【解析】弹簧测力计的示数显示细线对弹簧测力计挂钩的拉力,测力计A处于静止状态,重物的重力和弹簧测力计对绳子的拉力大小相等,故弹簧测力计A的示数为5 N;测力计B处于静止状态,左右细线对弹簧测力计的拉力平衡,物体处于平衡状态,细线的拉力等于单个物体的重力,所以弹簧测力计B的示数也为5 N,故选项C正确。故选C。
15. D 【解析】水平方向上,手对木块施加压力的作用,墙对木块施加弹力的作用,这两个力大小使木块在水平方向上保持静止,它们是一对平衡力,①正确,②错误;竖直方向上,木块受到的重力和墙对它的摩擦力是一对平衡力,③正确;手对木块的压力和木块对手的弹力是一对相互作用力,④错误。故选D。
16. B 【解析】B石块受到A石块的压力的作用、自身重力的作用和C石块对B石块的支持力共三个力的作用,故选项A错误、选项B正确;C石块对B石块的支持力大小等于A和B的总重力,而A石块对B石块的压力大小等于A石块的重力,故C石块对B石块的支持力和A石块对B石块的压力大小不等,不是一对平衡力,故选项C错误;A、B、C三个石块都静止,三个石块所受合力一定为零,故选项D错误。故选B。
17. D 【解析】用10 N的水平推力推动物体,物体在水平地面上保持静止不动,物体在水平方向上受到推力和摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,所以摩擦力是10 N,故选项A错误;撤去推力后物体继续运动,由于物体对接触面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,故选项B、C错误,选项D正确。故选D。
18. B 【解析】物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是作用力与反作用力,故选项A错误;斜面因为发生了形变,要恢复原状,而产生对物体的支持力,故选项B正确;重力、支持力与静摩擦力、三力平衡,则重力和斜面对物体的支持力不是一对平衡力,故选项C错误;重力可以分解为沿斜面平行向下的力和垂直于斜面方向的力,不是对斜面的压力,故选项D错误。故选B。
19. 大
20. 惯性重力
21. 0~5 2.2 【解析】由题图可知,弹簧测力计的量程为0~5 N,鱼对弹簧测力计秤钩的拉力即弹簧测力计的示数为2.2 N。
22. 运动状态 力的作用是相互的 【解析】本题中“船向后退”说明力可以改变物体的运动状态;坐在船中的人用力推另一艘船时,发现自己坐的船向后退,说明物体间力的作用是相互的。
23. F甲=F乙<F丙 【解析】因为长方体木块匀速运动,所以所受摩擦力等于拉力;木块无论是平放还是竖放,因为其重力不变,所以其对接触面的压力大小相同,接触面的粗糙程度相同,变化的是接触面的大小,而摩擦力的大小与接触面的大小无关,所以这两种情况下的摩擦力相等,即F甲=F乙;在木块上加放一个重物后,木块对接触面的压力变大,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力变大,由以上分析可得:F甲=F乙<F丙。
24. 平衡力 向上 【解析】直升机静止时,它所受的重力和支持力是一对平衡力;当它加速升空时,升力大于重力,飞行员受到的合力的方向向上。
25. 2 加速 【解析】拉力为2 N,拉动木块做匀速直线运动,所以摩擦力与拉力平衡, f=F=2 N;当拉力为5 N时,木块对水平桌面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力仍为2 N,此时木块将做加速运动。
26. 等于 弹簧 【解析】物体间力的作用是相互的,相互作用的两个力大小相等;手对弹簧施加的拉力大小是12 N,那么,弹簧对手也会施加拉力,且大小也是12 N。该拉力的施力物体是弹簧。
27. 500 不变 【解析】前2秒内因为雪橇在平直的公路上匀速行驶,在水平方向受到拉力和阻力的作用,并且是一对平衡力,因此雪橇在水平方向上受到的阻力与拉力的大小相等,方向相反,即阻力大小为500 N;因为第6 s接触面的粗糙程度不变,且载货量不变,因此雪橇对地面的压力不变,故雪橇受到的摩擦力不变,因为雪橇仍然匀速行驶,因此马对雪橇的水平拉力不变。
28. 5 5
29. 水平向右 mg 【解析】当滑块在水平拉力的作用下,恰好在水平桌面上向右做匀速直线运动时,水平桌面相对滑块向左做匀速直线运动,所以滑块对桌面的摩擦力方向为水平向右;因定滑轮只能改变力的方向,所以细绳对滑块的拉力就等于小桶和沙子的总重力,即细绳对滑块的拉力F=G=mg.
30. 0 5 【解析】对A由受力分析得,A受竖直向下的重力、B对A的支持力,因处于平衡状态,故A不受B的摩擦力;对A、B整体受力分析得,整体受重力、支持力、拉力F及C对B的摩擦力,因物体处于平衡状态,故BC之间摩擦力与拉力F大小相等、方向相反,故摩擦力大小为5 N。
31. 如图所示。
【解析】从吊灯的重心开始竖直向下画一条带箭头的线段,表示出重力G示意图,如图所示。
32. 如图所示。
【解析】小军在竖直方向上受重力G和支持力F,这两个力大小相等,方向相反,是一对平衡力;小军离开墙后向后减速运动,在水平方向只受到向右的摩擦力的作用,如图所示。
33. (1)弹簧测力计静止 (2)1.5物体所受的重力与质量成正比
【解析】(1)弹簧测力计测量钩码所受重力大小,读数时应让钩码保持静止状态;(2)通过分析数据发现第三次重力测量错误,数据是1.5,重新测量并进一步分析数据可得出结论:物体所受的重力与质量成正比,关系式为:G=mg。
34. (1)远 小 (2)匀速直线 (3)牛顿牛顿第一(或惯性)
【解析】(1)小车在三个不同的水平面运动时,水平面越光滑,受到的摩擦力就越小,小车运动的距离就越远;(2)在第(1)问的实验基础上推测可知,如果小车在水平面受到的阻力为零,则小车的运动状态将不再改变,将一直保持匀速直线运动状态;(3)英国科学家牛顿在前人研究成果的基础上,对上面实验进行科学的推理,并概括出著名的牛顿第一定律。
35. (1)匀速直线 二力平衡 (2)压力越大 (3)甲、丙 (4)控制变量法
【解析】(1)用弹簧测力计水平拉动一个木块,使其做匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力大小等于拉力大小;(2)比较甲、乙两图发现:接触面的粗糙程度相同,而压力大小不同,由此可知研究的是摩擦力与压力大小的关系.故结论为:在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大;(3)比较甲、丙两图发现:压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,由此可知研究的是摩擦力与接触面粗糙程度的关系.故结论为:压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大;(4)这个实验中用到的实验方法是控制变量法。
36. 解:(1)如图所示。
(2)因为A相对于B做匀速直线运动,所以A受平衡力的作用,即f=F1,根据物体间力的作用是相互的,所以A对B的摩擦力fA对B=f=F1,方向水平向右;分析B的受力可知:f地对B+fA对B=F2,所以f地对B=F2-fA对B=F2-F1。