中考满分——第6节 运动和力

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第6节 运动和力
考点梳理
1．二力平衡
(1)概念：一个物体在两个力的作用下，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力相互平衡。平衡状态指静止状态和匀速直线运动状态。
(2)二力平衡的条件
①大小相等；
②方向相反；
③同一直线；
④作用在同一个物体上。
【注意】①物体在平衡力作用下一定处于平衡状态。
②三要素相同的两个力一定不是平衡力。
(3)平衡力和相互作用力对比
平衡力 相互作用力
举例 木块受到的重力和支持力 木块对地面的压力和地面对木块的支持力
不同点 作用物体 作用在同一个物体上 作用在两个物体上
特点 去掉一个力，另外一个力仍然可以存在 去掉一个力，另外一个力将消失
相同点 大小相等、方向相反、在同一直线上
2．牛顿第一定律
(1)内容：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动或静止状态。
【注意】 力是改变物体运动状态的原因，而不是产生和维持运动的原因。
(2)惯性
①概念：任何物体都有保持静止状态或匀速商线运动：状态的性质叫做惯性。
②任何物体在任何情况下都有惯性，质量越大，惯性越大。
【思考】惯性与速度有关吗
高频考点及真题演练
高频考点一 二力平衡的条件
考题一 (2011·无锡)如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向_________，并通过调整_________来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片_________(选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究___________________________。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是：___________________________。
(4)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是 ( )
A．减少摩擦力对实验结果的影响
B．小卡片是比较容易获取的材料
C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D．小卡片容易扭转
解析：(1)要使小卡片处于平衡状态，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，大小相等。两个拉力的大小可通过改变钩码的数量来调整。(2)当小卡片平衡后，将小卡片转过一个角度，会造成两个力不在同一直线上．松手后小卡片就会转动，无法继续保持原来的平衡状态。(3)在图甲所示情况下，为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，可设法将物体改成两个，最方便的做法是将小卡片剪成两半。(4)对比小华和小明的实验装置，关键的差异是小华的小卡片轻小、悬空，装置摩擦力小，实验误差小。小明的木块放在水平桌面上，摩擦力大，实验误差势必较大。
答案：(1)相反 钩码的数量 (2)不能不在同一直线上的两个力能否平衡 (3)把小卡片剪成两半 (4)A
真题演练1 (2011·宁波)如图所示“悬空的磁环”活动中，假设甲、乙、丙三个磁环相同，中间塑料管是光滑的。当磁环都处于静止状态时，甲对乙的作用力F1和丙对乙的作用力F2的大小关系是( )
A．F1小于F2 B．F1等于F2
C．F1大于F2 D．无法比较
【尝试自解】
高频考点二牛顿第一定律
考题二 (2011·义乌)利用身边的物品可以进行许多科学实验。小明用饮料罐代替小车，文件夹当成斜面，探究粗糙程度不同的接触面对物体运动的影响。关于本实验，下列分析中错误的是 ( )
A．饮料罐从相同高度滚下，是为了保证它刚滚到水平面时具有相同的速度
B．饮料罐会停下来是因为它和接触面之间有摩擦
C．饮料罐在水平面上滚动时，受到的重力和支持力是一对平衡力
D．该实验可以直接得出牛顿第一定律
解析：A．实验变量是物体表面的粗糙程度，其他量都要求保持不变，包括饮料罐刚滚到水平面时的初速度，所以要求饮料罐从相同高度滚下。B．摩擦力的存在使饮料罐的机械能不断转化为热能而散失，最后使饮料罐停下来。也可以用“力能改变物体的运动状态”来解释。C．饮料罐在竖直方向是静止的，所以重力和支持力是一对平衡力。D．牛顿第一定律的适用条件是物体不受外力作用，实际无法实现，只能在实验的基础上推理得出。
答案：D
真题演练2 (2010．绍兴)根据实验事实和一定的理论推理，揭示自然规律是研究科学的重要方法。如图所示，从斜面上同一高度下滑的小车。①在铺有毛巾的水平面上，运动路程很短；②如果在没有摩擦的水平面上，将做匀速直线运动；③如果在较光滑的水平面上，运动路程很长；④在铺有棉布的水平面上，运动路程较短；⑤在平整的水平木板表面上，运动路程较长。则下面的判断和排列次序正确的是 ( )
A．事实①④⑤，推论②③
B．事实①④⑤，推论③②
C．事实①②③，推论④⑤
D．事实①③②，推论⑤④
【尝试自解】
高频考点三 惯性
考题三 (2011·台州)在行驶的汽车里，以________为参照物，车内乘客会觉得路边树木快速后退；小明在汽车上玩如图所示的陀螺．发现在车加速时，陀螺会后退，减速时却会前进，这是因为陀螺具有________。
解析：要使车内乘客觉得路边树木快速后退，应该选择能与树木有位置改变的汽车或汽车内的人、物等。当车加速时，由于陀螺有惯性，要保持原来的运动状态，跟不上汽车的速度而后退。
答案：汽车惯性
真题演练3 (2011·福州)关于惯性的理解和现象解释，以下说法正确的是 ( )
A．高速飞行的子弹具有惯性，穿入木头静止后惯性消失
B．汽车驾驶员和前排乘客系安全带，是为了减小汽车行驶中人的惯性
C．行驶中的公交车紧急刹车时，乘客会向前倾，是由于惯性力的作用
D．百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来，是由于运动员具有惯性
【尝试自解】
中考命题方向及模拟
二力平衡的条件、牛顿第一定律将是本节内容今后命题的重点，其中牛顿第一定律往往会在实验探究中考查，并且会结合惯性知识，与日常生活情境相联系。例如2009年杭州第l3题、2011年广安第13题等考查二力平衡分析，2011年宁波第20题、2011年盐城第l4题等考查牛顿第一定律和惯性的简单运用。预计2012年的中考将继续联系日常生活情境和在典型的力学情境中进行二力平衡问题及牛顿第一定律的考查。或考查相关的基本知识及运
用，或考查有关生活问题和实验问题的解析等。
模拟预测题1 小科在观赏世乒赛时，对乒乓球和球拍产生了下列四种想法，其中正确的是 ( )
A．乒乓球在空中飞行时没有惯性
B．乒乓球改变运动方向是因为受到了力的作用
C．乒乓球给球拍的力和球拍给乒乓球的力是一对平衡力
D．接触时，乒乓球先给球拍一个力，球拍然后也给乒乓球一个力
模拟预测题2 如图所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1、m2的两个小球，随车一起做匀速直线运动。当小车突然停止运动，则两小球(设车无限长，其他阻力不计) ( )
A．一定相碰
B．一定不相碰
C．若m1D．无法确定是否相碰
(系统复习，全面提升自我，请完成同步训练）
同步训练 运动和力
1．如图，一只蚂蚁用嘴举起一个重为0．005牛的砝码。当砝码处于静止状态时，蚂蚁对砝码的支持力( )
A．大于0．005牛
B．等于0．005牛
C．小于0．005牛
D．不断增加
2．如图所示，一同学实验时在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加6牛拉力，并使其保持静止，此时弹簧测力计的示数为 ( )
A．0牛 B．3牛 C．6牛 D．12牛
3．关于惯性，下列说法正确的是 ( )
A．只有不受任何力的物体才具有惯性
B．汽车的运动速度越大惯性也越大
C．汽车只有在紧急刹车时才具有惯性
D．物体在任何情况下都具有惯性
4．如图所示，甲、乙两物体在A、B两水平桌面上做匀速直线运动，可以确定 ( )
A．甲的速度一定小于乙的速度
B．F甲所做的功一定小于F乙所做的功
C．甲、乙的运动状态发生改变
D．甲受到的摩擦力一定小于乙受到的摩擦力
5．2010年温哥华冬奥会女子500米短道速滑决赛中，世界纪录保持者王濛以43秒048夺得冠军，成为蝉联冬奥会金牌中国第一人。下列说法正确的是( )
A．王濛踮起后脚尖做起跑姿势时对冰面的压强变小
B．王濛匀速滑行时对冰面的压力与冰面对她的支持力是一对平衡力
C．王濛加速冲刺时运动状态不变
D．王濛冲过终点后继续滑行是因为她具有惯性
6．茶杯静止在水平桌面上，以下属于一对平衡力的是 ( )
A．茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力
B．茶杯受到的重力与桌面对茶杯的支持力
C．茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力
D．茶杯受到的重力与桌子受到的重力
7．根据力与运动的关系，下图中小明和小华的观点 ( )
A．小明正确 B．小华正确 C．都正确 D．都不正确
8．小刚用水平推力推静止在水平地面上的讲台桌，结果没有推动(如图所示)。则下列说法正确的是( )
A．讲台桌不受摩擦力
B．推力与讲台桌的重力大小相等
C．推力小于地面对讲台桌的摩擦力
D．推力与地面对讲台桌的摩擦力大小相等
9．如图，用100牛的力把一个重为l0牛的物体压在竖直墙壁上，物体处于静止状态。当压力减为50牛时，物体沿竖直墙壁匀速下滑，则物体下滑时受到的摩擦力大小是 ( )
A．5牛 B．10牛
C．40牛 D．50牛
10．如图甲所示，木块与小车一起做匀速直线运动，当小车的运动状态发生变化时，木块的状态如图乙所示。把木块换成盛有水的烧杯，重复上述过程，烧杯中水面的状态分别如图丙和丁所示。
由图甲、乙或图丙、丁可知：小车运动状态变化的可能情况是________ (请将两种可能的情况填写完整)。得到上述结论是利用了木块和水都具有________的性质。
11．质量为l．5吨的直升机停在机场上时，对地面的压力是________牛；当它悬停在空中时，旋翼要提供的向上托力至少应为________牛。(g取10牛／千克)
12．沿东西方向直线运动的火车突然刹车，车箱里的乘客看到水平桌面上的小球朝着自己滚动过来(如图所示)，这是由于小球具有 ________的缘故。若乘客是面朝西坐着的，则列车是向 ________(选填“东”或“西”)运动的。
13．探究“物体不受外力时的运动规律”，写出三个必需的实验器材：________、________、________，这个实验用到一个很重要的研究方法，是________。
14．一小球从足够高的地方由静止开始下落。已知小球在空中下落时所受到的阻力与其速度的平方成正比。则该小球在下落过程中的速度将作如何变化 ________。
15．将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上，开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动，然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时，米袋会继续向前滑动一段距离后停下。(回答下列小题请选填以下合适的字母标号)
A．受到方向向右的摩擦力
B．受到方向向左的摩擦力
C．不受力
(1)米袋刚放上输送带的瞬间，米袋在水平方向上受力情况为________。
(2)当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向上受力情况为________。
(3)当将输送带突然制动时，米袋在水平方向上受力情况为________。
16．如图所示，水平桌面的右端固定一定滑轮，轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为0．4千克的木块相连。当小盘内放有重力为0．5牛的砝码时，木块未被拉动，这时木块受到的摩擦力大小为________牛；当小盘内放有重为0．6牛的砝码时，木块正好做匀速运动，当小盘内放上重为0．7牛的砝码时，小盘拖动木块运动，当小盘落在地面上后，木块继续运动，此时木块所受到的摩擦力大小为________牛。
17．如图甲是一枚简单的液体燃料火箭结构图，小明所在班级以“火箭中的科学奥秘”为主题开展了系列活动。
(1)模拟火箭升空的原理：三组同学分别进行了下列活动，其中现象产生的原理与火箭升空相同的有___________。
(2)验证火箭顶部圆锥形能减少摩擦：某同学利用不吸水、硬质的纸张，制成等质量、密封的圆锥体和长方体，在同一高度让两者同时自由下落，如图乙所示。
①为比较两者所受摩擦力的大小，他们需观察________；
②为使实验效果更明显，下列措施可以采用的有________。
A．在更高处让两物体自由下落
B．用木头替代纸张进行实验
C．让两物体在水中自由上浮
参考答案
第6节 运动和力
真题演练l 答案：A
解析：甲对乙的作用力F，等于甲的重力。丙要承受甲和乙的总重力，所以F2等于甲和乙的总重力。
真题演练2 答案：B
解析：牛顿第一定律描述的是物体在没有受到外力作用时的运动状态，是一种理想状态，不可能用实验直接验证。实际上，我们可在实验的基础上进行推理得出。其思路是逐渐减小摩擦力，最后推出理想化的模型。实际的三次实验条件是很粗糙的毛巾表面、较粗糙的棉布表面和木板表面，而对较光滑的长水平面和没有摩擦的水平面只能进行推理得出。
真题演练3 答案：D
解析：A．惯性是物体固有的属性，不会消失，与运动状态无关。B．系安全带是为了防止惯性对人造成的伤害。惯性的大小决定于质量的大小。C．惯性是物体的一种性质，不是力。D．奔跑中的运动员有惯性，要保持其运动状态，不能马上停下。
模拟预测题1 答案：B
解析：惯性是物体的一种属性，任何物体在任何情况下都具有惯性，质量越大，惯性越大，所以A选项不对。乒乓球改变运动方向是因为受到了力的作用，因为力能改变物体的运动状态。乒乓球给球拍的力和球拍给乒乓球的力不是一对平衡力，因为这两个力没有作用在同一个物体上。根据力的相互作用关系，乒乓球给球拍的力和球拍给乒乓球的力同时发生，不分先后。
模拟预测题2 答案：B
解析：由于小车表面光滑，不存在摩擦力，两个小球都保持原来的匀速直线运动状态，且速度相等，一定不相碰。
同步训练
1．答案：B
解析：当砝码处于静止状态时，蚂蚁对砝码的支持力与砝码的重力是一对平衡力。
2．答案：C
解析：弹簧测力计上的力与左右两边的任何一个力都是作用与反作用力，大小都相等。
3．答案：D
解析：任何物体在任何情况下都具有惯性。惯性的大小与质量大小有关，与速度大小无关。
4．答案：D
解析：A．在平衡力作用下做匀速直线运动的物体，其速度的大小取决于原来的速度，与平衡力的大小无关。B．功的大小由力和力方向上通过的距离决定，题中力方向上通过的距离不确定，所以无法比较F甲、F乙所做功的大小。C．甲、乙的运动速度大小和方向都没有改变，所以运动状态不变。D．甲、乙两物体都处于平衡状态，故有f甲=F甲=4牛，f乙=F乙=
6牛。
5．答案：D
解析：A．踮起后脚尖时，接触面积减小，压强变大。B．压力与支持力虽然大小相等、方向相反，但没有作用在同一物体上，不是一对平衡力。C．加速冲刺时，速度变快，运动状态改变。D。人有惯性，要保持过终点前的滑行状态。
6．答案：B
解析：A．重力与压力方向相同，作用点不在同一物体上，不是平衡力。B．重力与支持力大小相等、方向相反、同一直线、作用在同一物体上，属于平衡力。C．压力与支持力大小相等、方向相反、同一直线，但作用点不在同一物体上，不是平衡力。D．茶杯受到的重力与桌子受到的重力方向相同，大小不等，作用点也不在同一物体上，不是平衡力。
7．答案：D
解析：小车原来静止，推力可以使它运动，推力就改变了小车的运动状态。小车运动后，如果不继续推它，摩擦力会使它逐渐减速，直到静止，摩擦力改变了小车的运动状态。风吹树摇，是风(力)改变了树的运动状态。风停树停，是空气的摩擦力改变了树的运动状态。
8．答案：D
解析：讲台没有被推动(处于静止的平衡状态)，是由于推力等于讲台桌的静摩擦力。要想推动讲台桌，推力不能小于讲台桌的最大静摩擦力。
9．答案：B
解析：不管处于静止状态还是匀速下滑状态，都是因为沿墙壁向上的摩擦力等于向下的重力。水平压力大小不能直接决定摩擦力的大小。
10．答案：向左加速、向右减速 惯性
解析：情况一：当小车向左加速时，木块或水要保持原来的运动状态，跟不上小车，呈现出向右倒的现象。情况二：当小车向右减速时，木块或水要保持原来的运动状态，继续向前冲，呈现出向右倒的现象。这些现象都说明物体具有惯性。
11．答案：l．5×104 1．5×104
解析：直升机不管停在机场上还是悬停在空中，都处于静止的平衡状态，它对地面的压力和旋翼要提供的向上托力都等于重力。
12．答案：惯性 东
解析：火车突然刹车，火车改变了运动状态。小球由于有惯性要保持原来的运动状态而发生滚动，并且滚动的方向朝着火车行驶的方向。 ·
13．答案：小车、木板斜面、毛巾、粗布(填三种即可)实验推理法或逐渐逼近法或控制变量法
解析：结合教材上的牛顿第一运动定律实验，一般要使用的器材有小车、木板斜面、毛巾、粗布等。物体不受外力实际无法实现，故只能采取实验推理法或逐渐逼近法等，其中也有控制变量法。
14．答案：先增大后不变(先加速后匀速)
解析：小球在下落的开始阶段，速度小，空气给它向上的摩擦力小于重力，小球作向下加速运动。当小球的下落速度达到一定值时，空气给它向上的摩擦力等于重力，小球作向下的匀速运动。
15．答案：(1)A (2) C (3)B
解析：(1)米袋刚放上输送带的瞬间，米袋因有惯性而“跟不上”运输带产生打滑现象，米袋最后能随输送带一起匀速运动，是因为运输带给它向右摩擦力“带动”起来的。(2)当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向上没有运动趋势。不受力．靠惯性与运输带一起同步前进。(3)当将输送带突然制动时。米袋由于惯性要继续向右前进，它将受到与运动方向相反(向左)的摩擦力作用。
16．答案：0．5 0．6
解析：当小盘内放有重力为0．5牛的砝码时，木块静止，那么木块受到的摩擦力与0．5牛的拉力平衡。当小盘内放有重为0．6牛的砝码时，木块正好做匀速运动，说明滑动摩擦力为0．6牛。只要木块在运动，它的摩擦力将保持0．6牛不变，除非改变压力大小或接触面的粗糙程度。
17．答案：(1)A、B (2)①两物体着地的先后(或比较着地时间等) ②A
解析：(1)火箭升空的原理是力的作用是相互的，是相互排斥的作用与反作用力。A、B图符合，C图是相互吸引的作用与反作用力。(2)①摩擦力越大，物体的下落速度越小，着地时间越长。②A．在更高处让两物体自由下落，能加大物体的下落速度差和着地时间差，实验效果更明显。B．物体密度越大，空气摩擦阻力对它的作用效果越不明显。C．水对物体的
阻力比空气大，但两物体在水中的深度没有确定，无法比较。
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