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單元08 運動和力(原卷版+解析版)--2024年中考物理一輪單元復習學思講測全攻略學案(人教版全國通用)

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單元08 運動和力(原卷版+解析版)--2024年中考物理一輪單元復習學思講測全攻略學案(人教版全國通用)

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2024年中考物理一輪單元復習學思講測全攻略學案(人教版全國通用)
單元08 運動和力
1.通過實驗和科學推理,認識牛頓第一定律。能運用物體的慣性解釋自然界和生活中的有關現象。
2.能用示意圖描述力。了解同一直線上的二力合成。知道二力平衡條件。
3.通過常見事例或實驗,了解摩擦力。探究并了解滑動摩擦力的大小與哪些因素有關。
通過完成填空的自主學習方式深化對考點知識的理解
考點1. 牛頓第一定律
1.牛頓第一定律的內容:一切物體在沒有受到力或者受力平衡的時候,總保持_______或勻速直線運動狀態。
2.認識理解牛頓第一定律
(1)“一切物體”指_______都滿足此規律;
(2)“不受力”并不是物體不受任何力,而是指物體在某一方向上_______為零或者完全不受力;
(3)原來靜止的物體,不受力就繼續_______;原來運動的物體,不受力就繼續做_______運動;
(4)牛頓第一定律是通過_______和_______得出的,它不可能用實驗來直接驗證;
(5)牛頓第一定律又稱_______定律。
考點2. 慣性
1.定義:物體保持_______的運動狀態的性質。
2.大小只與_______有關。
3.慣性與牛頓第一定律的比較
區 別 牛頓第一定律 慣性
條 件 物體不受外力作用時 任何條件下
本 質 描述物體在一定條件下遵循的運動規律 物體本身的屬性
考點3. 二力平衡
1.定義:一個物體在_______的作用下保持靜止或勻速直線運動狀態,我們就說這兩個力平衡或二力平衡。
2.條件:(1)作用在同一直線上;(2)大小相等;(3)方向相反;(4)作用在_______上。
考點4. 摩擦力
1.摩擦力定義:兩個相互_______并_______相互的物體,當它們要發生或已經發生相對運動時,就會在接觸面上產生一種阻礙相對運動的力。
2.摩擦力方向:與物體_______的方向相反。
3.摩擦力分類:靜摩擦力、滑動摩擦力、_______。
4.滑動摩擦力的影響因素:(1)壓力的大小;(2)_______。
5.增大(減小)摩擦的方法:
(1)增大(減小)壓力;
(2)使接觸面變粗糙(光滑);
(3)變滾動(滑動)為滑動(滾動);
(4)使接觸面分離,即加潤滑油或形成氣墊。
說明:影響滑動摩擦力大小因素實驗必須了解的問題
1.用控制變量法:用彈簧測力計拉物體做勻速直線運動,滑動摩擦力的大小與拉力大小相等。
2.實驗原理:物體做勻速直線運動時, 物體在水平方向的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力。
3.實驗結論:當接觸面粗糙程度相同時,滑動摩擦力隨壓力的增大而增大;當壓力一定時,摩擦力隨接觸面的粗糙程度增大而增大。
一、解釋與慣性問題有關的問題思維方法
1.概念:一切物體都有保持原來運動狀態不變的性質,這種性質叫慣性。
2.性質:慣性是物體本身固有的一種屬性。一切物體在任何時候、任何狀態下都有慣性。
3.說明:(1)慣性不是力,不能說慣性力的作用,慣性的大小只與物體的質量有關。(慣性與速度無關)
(2)防止慣性的現象:汽車安裝安全氣囊,汽車安裝安全帶等。
(3)利用慣性的現象:跳遠助跑可提高成績, 拍打衣服可除塵,運動員助跑,撞擊錘柄使錘頭緊套在錘柄上等。
(4)利用慣性解釋現象解題方法舉例:
例如:汽車突然剎車時,乘客為何向汽車行駛的方向傾倒?
解答:汽車剎車前,乘客與汽車一起處于運動狀態,當剎車時,乘客的腳由于受摩擦力作用,隨汽車突然停止,而乘客的上身由于慣性要保持原來的運動狀態,繼續向汽車行駛的方向運動,所以汽車突然剎車時,乘客會向汽車行駛的方向傾倒。
二、判斷物體運動狀態或受力情況思路
1.根據受力情況判斷物體的運動狀態:
(1)當物體不受任何力作用時,物體總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
(2)當物體受平衡力作用時,物體總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
(3)當物體受非平衡力作用時,物體的運動狀態一定發生改變。
2.根據物體的運動狀態判斷物體的受力情況:
(1)當物體處于平衡狀態(靜止狀態或勻速直線運動狀態)時,物體不受力或受到平衡力。
(2)當物體處于非平衡狀態(加速或減速運動、方向改變)時,物體受到非平衡力的作用。
三、同一直線上二力的合成(拓展)的規律及解題方法
1. 概念:已知方向在同一直線上的兩個力的大小,求合力的大小,稱為同一直線上二力的合成。
2. 同一直線上二力的合成(拓展)的規律:
(1)若F1、F2同向。二力的合力為F=F1+F2,合力的方向與F1、F2同向。
(2)若F1、F2同反向(F1>F2)。二力合力的大小:F=F1-F2,合力的方向與F1同向。
3. 注意:同一直線上兩個力的合力的大小和方向與兩個分力的大小和方向有關。解題時應先分析兩個分力的大小和方向,再判斷合力的大小和方向。
考點1. 牛頓第一定律
【例題1】關于牛頓第一定律和慣性,下列說法正確的是(  )
A. 牛頓第一定律可以用實驗直接驗證
B. 一切物體都具有慣性
C. 牛頓第一定律說明物體的運動需要力來維持
D. 小轎車行車時司乘人員系安全帶是為了減小慣性
.【例題2】(2023甘肅金昌) 物理興趣小組在“探究阻力對物體運動的影響”的實驗中,讓同一小車從同一斜面的同一高度由靜止自由滑下,分別通過水平面上的毛巾、棉布、木板表面,如圖所示。
(1)讓小車從同一斜面上的同一高度處,沿斜面從靜止開始運動,目的是使小車到達水平面時的______相同;
(2)小車在_____表面速度減小的最慢(選填“毛巾”“棉布”或“木板”);
(3)我們可以推斷:如果水平面絕對光滑,運動的物體將保持______狀態;
(4)根據以上結論,關于運動和力的判斷,下列說法正確的是_______(填選項符號);
A.沿水平方向沒有推動桌子,是桌子受到的推力小于摩擦力
B.輪船漂在水面上,是因為輪船受到的浮力等于輪船和貨物總共受到的重力
C.地面上滾動的足球最終會停下來,是因為受到的阻力大于向前的慣性作用
(5)三組實驗中小車在水平面上從運動到靜止消耗機械能大小_______(選填“相等”或“不相等”)。
考點2. 慣性
【例題3】(2023安徽) 如圖,汽車上配有安全帶和頭枕,司機和乘客都必須系好安全帶。當向前行駛的汽車分別出現突然加速、緊急剎車兩種狀況時,對乘車人員起主要保護作用的分別是(  )
A. 頭枕、頭枕 B. 安全帶、安全帶
C. 安全帶、頭枕 D. 頭枕、安全帶
【例題4】(2023福建省)如圖,小華利用家中物品做實驗,他將玻璃杯放在桌布上,然后猛地將桌布從桌面抽出時,玻璃杯幾乎不隨桌布運動,請用物理知識說明玻璃杯不隨桌布運動的理由。
考點3. 二力平衡
【例題5】(2023重慶A)2023年川渝田徑賽在重慶奧體中心舉行,圖是100m短跑比賽的情境。以下描述正確的是(  )
A. 運動員鞋底有凹凸不平的花紋是為了減小摩擦力
B. 運動員靜止站立時受到的重力和支持力是平衡力
C. 運動員快速沖刺使得周圍空氣流速變快壓強變大
D. 運動員到達終點時受到慣性作用不能立即停下來
【例題6】(2023福建省)投擲實心球是體育項目之一。請在圖中畫出靜止在水平地面上實心球的受力示意圖。
考點4. 同一直線上二力的合成(拓展)
【例題7】一個物體重100N,受到空氣阻力的大小為10N,則下列說法正確的是( )
①若物體豎直向上運動,合力大小為110N,方向豎直向下;
②若物體豎直向上運動,合力大小為90 N,方向豎直向下;
③若物體豎直向下運動,合力大小為90N,方向豎直向下;
④若物體豎直向下運動,合力大小為110 N,方向豎直向下。
A. ① ③ B. ② ④ C. ① ④ D. ② ③
考點5. 摩擦力
【例題8】如圖所示,一個木箱放在各處粗糙程度均相同的水平地面上,對木箱施加一個水平向右、大小為15N的拉力,使木箱水平向右做勻速直線運動,則此過程中木箱受到的摩擦力為   N,方向水平向   (選填“左”或“右”)。
【例題9】如圖所示,水平彈簧左端連接一物塊,右端受到大小為F的水平外力作用,物塊在水平桌面上做勻速直線運動。下列說法正確的是(  )
A.彈簧對物塊的拉力小于F
B.桌面對物塊的滑動摩擦力等于F
C.物塊對彈簧的拉力與外力F是一對相互作用力
D.桌面對物塊的滑動摩擦力與外力F是一對平衡力
【例題10】如圖所示,物塊A與平板小車一起在水平桌面上向右勻速運動,當小車突然靜止時,木塊隨即在小車的平板上滑行,畫出木塊滑行過程中受力示意圖.
【例題11】(2023遼寧撫順)小智發現媽媽購買的防滑地墊的A面比B面更粗糙,為了比較A、B兩個面的防滑性,小智利用商家贈送的小塊地墊樣品和彈簧測力計進行了下列探究:
(1)如圖甲、乙,分別將B、A面與同一水平地面接觸,用彈簧測力計水平_______拉動小塊地墊,根據________原理可知滑動摩擦力大小等于彈簧測力計示數;
(2)小智發現完成甲、乙兩次實驗測得的滑動摩擦力都很小,比較不出A、B兩個面的防滑性,于是又找來一個鐵塊,在原水平地面上進行了如圖丙所示的實驗。通過比較甲、丙兩次實驗,發現當接觸面粗糙程度相同時,_______越大,滑動摩擦力越________;
(3)為了完成探究,保持其他條件不變,在丙圖實驗的基礎上小智只將_______,測出滑動摩擦力的大小為2.2N,通過與丙圖實驗測得的滑動摩擦力相比,選擇地墊_______(填“A”或“B”)面鋪在地面上,能更有效地防止地墊在地面上滑動。
《運動和力》單元綜合素養精準達標模擬檢測試卷
(答題時間90分鐘,試卷滿分100分)
一、選擇題(本道大題有15個小題,每小題2分,共30分)
1. (2022湖北隨州)物理課“XX第一定律”下課前,同學們紛紛表達自己的收獲。郝琦同學說:“開始我也認為勻速運動需要力去維持,但物理學家XX能透過現象看本質,得出一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。長大后我也要從事物理研究,總結出郝琦第一、第二、第三定律。”判斷上述“XX”指的是哪位科學家(  )
A. 牛頓 B. 法拉第
C. 安培 D. 歐姆
2. (2023江蘇連云港)用力將足球踢出,足球在空中運動了一段時間后落向地面,繼續向前滾動,最終停止。下列說法正確是( )
A. 足球最終停止,是因為沒有受到力的作用
B. 足球運動得越來越慢,是因為慣性越來越小
C. 足球在空中飛行的過程中,運動狀態一定改變
D. 足球離開腳后繼續運動,是因為受到了慣性的作用
3. (2023廣東省)如題圖所示,公交車上的乘客都拉好了扶手,當車的運動狀態突然發生改變時,乘客都向東傾,產生此現象的原因可能是( )
A. 車由靜止突然向東起動 B. 車勻速前行時突然加速
C. 車勻速前行時突然減速 D. 勻速倒車時突然減速題
4. (2023湖南岳陽)把卡片放在瓶口上面,再將光滑的扣子放在卡片上靜止。用手指使勁彈一下卡片,卡片飛出去,但扣子卻落入了瓶中。關于這個游戲說法正確的是(  )
A. 扣子靜止時對卡片的壓力與扣子受的支持力是一對平衡力
B. 用光滑的扣子是為了增大扣子與卡片之間的摩擦力
C. 卡片被彈開說明力可以改變物體的運動狀態
D. 扣子不隨卡片飛出是因為扣子沒有受到慣性
5. (2023無錫)如圖所示,用手拉彈簧使彈簧伸長,彈簧發生了彈性形變。關于該實驗,下列說法中錯誤的是(  )
A. 說明力能改變物體的形狀
B. 拉彈簧的力越大彈簧伸長越長
C. 發生形變后的彈簧對手指產生彈力
D. 手對彈簧的拉力和彈簧對手的拉力是一對平衡力
6. (2023深圳)琴琴同學握筆如圖所示。下列關于鉛筆的描述正確的是( )
A. 鉛筆的長度約50cm B. 鉛筆的質量約為50g
C. 靜止在桌面上的鉛筆受平衡力 D. 寫字時鉛筆和紙間的摩擦力是滾動摩擦力
7. (2023黑龍江龍東)如圖所示,小強用向右的力推靜止在水平地面上的箱子,但箱子沒動。下列說法正確的是(  )
A. 箱子受到的重力和地面對箱子的支持力是一對相互作用力
B. 箱子對地面的壓力和地面對箱子的支持力是一對平衡力
C. 箱子受到水平方向的推力小于地面對箱子的摩擦力
D. 若此時一切外力都突然消失,箱子會靜止在原地
8. (2023天津)對下列安全教育內容進行分析,所用物理知識錯誤的是(  )
A. 交通安全:駕車要系好安全帶——防范慣性危害
B. 遇險自救:用破窗錘破窗逃生——牛頓第一定律
C. 用電安全:更換燈泡斷開電源——安全用電原則
D. 出行安全:等候列車不越安全線——流體壓強與流速的關系
9.(2023北京) 如圖所示的實例,目的是為了減小摩擦的是(  )
A. 輪滑鞋裝有滾輪 B. 運動鞋底有凹凸的花紋
C. 腳蹬面做得凹凸不平 D. 守門員戴著防滑手套
10. (2023湖南衡陽)如圖所示,磁性黑板帖吸在豎直懸掛的黑板上,黑板由鐵質材料制成。不計黑板帖之間的相互作用力,則下列說法正確的是(  )
A. 黑板帖受到的重力與黑板帖受到的摩擦力大小相等
B. 用垂直于黑板的力壓黑板帖時,黑板帖受到的摩擦力增大
C. 黑板帖對黑板的吸引力與黑板對黑板帖的吸引力是一對平衡力
D. 黑板帖受到的重力與黑板對黑板帖的吸引力是一對平衡力
11. (2023湖北天門)水平桌面上有物體A、B。如圖甲,A在的作用下向左做勻速直線運動:如圖乙,A、B用輕繩水平連接,在F1和共同作用下一起向右做勻速直線運動,水平拉力、圖乙中,下列說法正確的是( )
A. A與桌面的摩擦力方向向右
B. A與桌面摩擦力為14N
C. B與桌面的摩擦力為8N
D. 繩子的拉力為6N
12.關于力和運動,下列說法正確的是(  )
A.參加三級跳遠比賽時,快速助跑是為了增大慣性
B.用力推桌子,桌子靜止不動,因推力等于摩擦力,這兩個力是一對相互作用力
C.在操場跑步,勻速跑過彎道時人受到非平衡力
D.踢球時,只要腳對球施加的力大小相同,其作用效果一定相同
13.(2020黑龍江龍東農墾森工)如圖所示,物體A和B疊放在一起放在水平地面上,在大小為F的恒力作用下,沿水平面做勻速直線運動,則下列結論錯誤的是(  )
A.甲乙兩圖中A物體所受摩擦力大小均為F
B.甲乙兩圖中B物體受到地面對它的摩擦力均為F
C.甲圖中物體A受到的摩擦力為F,物體B受到地面對它摩擦力為F
D.乙圖中物體A受到的摩擦力為F,物體B受到地面對它摩擦力為F
14.如圖,A、B兩物塊疊放在水平桌面上保持靜止。圖中分別給出了A、B的受力示意圖。下列說法正確的是( )
A. F2與GA、F1兩個力的合力是一對作用力與反作用力
B. F1與F3是一對作用力與反作用力
C. GA與F2是一對平衡力
D. F2與F1是一對平衡力
15.牛頓第一定律是建立在實驗和科學推理相結合的基礎上得到的。為了探究這個問題,小萬與同學們設計了如圖所示的實驗。下列做法或者說法有錯誤的
是 ( )
A.為了控制小車在水平面上開始滑行時的速度相等,采用了讓小車放在同一斜面的同一位置,由靜止開始下滑的方法;
B.據小車滑行距離的遠近或小車速度減慢的快慢來比較“摩擦力”對“物體運動的影響”;
C.根據實驗可知,表面越粗糙,滑行距離越近;表面越光滑,滑行距離越遠,所以如果表面絕對光滑時,小車將不受摩擦力,將永遠運動下去,即做勻速直線運動;
D. 為了讓小車受到不同的阻力,采用的做法是使水平面的粗糙程度相同。
二、填空題(每空1分,共17分)
1. (2023山東煙臺)2023年5月21日中國羽毛球隊在蘇迪曼杯世界羽毛球混合團體錦標賽的決賽上取得勝利.實現三連冠的同時第13次捧起蘇迪曼杯。比賽中,當運動員用球拍擊打羽毛球后,羽毛球高速飛出,說明力可以改變物體的_________,打出去的羽毛球繼續前進是因為羽毛球具有_______,羽毛球最終會落到地面上,是由于受到_______的作用。
2. (2023江西)我國的“復興號”動車組具有高速、平穩等運行特點。如圖所示,某乘客將一枚硬幣立在勻速直線行駛的動車窗臺上,由于硬幣具有________,它能與動車一起繼續向前運動:“紋絲不動”的硬幣受到的重力與窗臺對它的支持力是一對________(選填“平衡力”或“相互作用力”)。
3. (2023河南省)小亮與小華在課后利用本質黑板擦對滑動摩擦力進行探究。如圖所示,先讓黑板擦平整的一面輕觸豎直黑板面,松手后黑板擦沿著黑板面豎直下落。黑板擦在下落過程中,小亮認為其受到黑板面的摩擦力作用。小華則認為黑板擦不受摩擦力。你認為_______的觀點正確,請簡要說明理由:_______。
4. (2023黑龍江龍東)如圖所示,當右端掛一個重為10N的物體A時,物體B在水平桌面上恰好能向右做勻速直線運動,若現在要使物體B水平向左做勻速直線運動,則應在物體B上施加一個水平向______、大小是_____N的拉力。
5. 如圖所示跳水運動員站在跳板上準備起跳她受到的重力與跳板對她商的支持力是一對_______(選填“相互作用力”或“平衡力”),跳板表面做的比較粗糙是為了增大_________。
6. (2023無錫)如圖所示,在探究阻力對物體運動的影響時,每次讓小車從斜面的________處由靜止釋放,讓小車到達水平面時,獲得相同的速度,小車在水平面運動時,所受的________和支持力是一對平衡力,先后在水平面上鋪設粗糙程度不同的材料,通過比較小車在水平面上運動的_______來比較阻力對物體運動的影響。
7.如圖在水平拉力F1=10N作用下,木板甲在水平地面上勻速向右運動,同時物塊乙相對于地面靜止,已知此時墻壁對物塊乙的拉力F2=4N.則木板甲與地面間的摩擦力是  N。
8.(2023齊齊哈爾) 如圖所示,用5N的力沿水平方向拉動物體B,使物體B在水平放置的木板A上向左做勻速直線運動。則物體B所受摩擦力為______N;木板A上表面所受摩擦力的方向水平向______(選填“左”或“右”)。
三、簡答與閱讀理解題(共10分)
1. (4分)小敏爸爸駕駛小汽車載著家人外出旅游,小車在一段平直公路上勻速直線行駛,小敏坐在小車的座位上,突然遇到緊急情況,爸爸緊急剎車,小敏身體將向什么方向傾斜?說出理由。
2. (6分)閱讀短文,回答問題。
冰壺賽場的奧秘
冰壺比賽是一項集技巧與智慧于一體的體育運動,被譽為冰上的“國際象棋”。
與速度滑冰、花樣滑冰不同,冰壺賽道冰面非常奇特,并不是平整光滑的表面,而是還有一層薄薄的冰粒,如同細小的“鵝卵石”或“小疙瘩”。原來制冰師每次在制冰時,會在光滑如鏡的冰面上噴灑水珠,這些水珠遇冷迅速凝固成冰粒,此過程被稱之為“打點”。這些冰粒的作用是使冰壺在運行的時候底座不會與冰面完全接觸,如果冰面做成光滑的平面,整個冰壺會如同吸盤一樣“吸”在冰面上。所以“打點”是為了減小摩擦,使冰壺運動得更順暢。
冰壺比賽中的擦地,實際叫做“刷冰”,是冰壺比賽的重要技術之一。刷冰的主目的在于,通過冰刷的摩擦,使冰面溫度升高,造成冰面熔化,在冰表面形成一層水膜,減小冰壺受到的摩擦力,這樣可以改變冰壺前進的方向、迷度和距離。刷冰的強弱程度決定冰壺停留在什么位置。
(1)運動員將冰壺擲出后,冰壺會繼續沿著水平賽道向前滑行的原因是什么?
(2)制冰師在制冰時“打點”的目的是什么?
(3)冰壺比賽中刷冰是通過什么方式改變冰面的內能,使冰面溫度升高?
四、作圖題(每題2分,共8分)
1. 如圖所示,在平直的地面上,沿著水平方向用力使物體勻速向右運動,請以O為作用點畫出物體所受拉力F和滑動摩擦力f的示意圖。
2. (2023甘肅金昌)如圖甲所示,小陽乘坐機場水平電梯時,放在電梯上的手提箱與水平電梯以相同速度勻速直線前進,乙圖是手提箱在水平電梯上的簡化圖,請在乙圖中畫出手提箱此時受力的示意圖。
3.(2023甘肅蘭州) 如圖所示的避險車道內鋪有厚厚的碎石,失控車輛一旦沖入就會因陡坡、碎石摩擦而快速停下,這在很大程度上保護了駕乘人員和車輛的安全。正因如此,避險車道被稱為高速公路上的“救命道”。請在簡化圖中畫出失控車輛沖入避險車道減速滑行時的受力示意圖。
4. (2023河南省)在勞動實踐活動中,小剛用平板車運送貨物,使貨物與車一起沿水平路面向右做勻速直線運動,請在圖中以O為作用點,畫出該貨物的受力示意圖。
五、實驗探究題(本道大題有3個小題,共24分)
1.(8分)在一次物理興趣小組活動中,某組同學給大家展示了“探究阻力對物體運動的影響”實驗,如圖所示。
(1)實驗中每次都使同一輛小車從斜面的____高度由靜止自由滑下,目的是使小車到達水平面時具有相同的_______。
(2)按照圖甲、乙、丙的順序實驗時記錄的內容如下表∶
接觸面材料 小車受摩擦力情況 小車在水平面運動的距離s/cm
毛巾 大 20.2
棉布 較大 40.0
木板 小 90.1
分析表中內容,得到的實驗結論是∶在其他條件相同時,小車受到的摩擦力越小,運動的距離越___ ;進一步推理出的結論是∶運動的小車不受阻力作用時,將_____。早在300多年前,意大利物理學家___就通過實驗和科學推理的方法研究過“力和運動的關系”。本實驗所運用的實驗方法和科學推理的方法還可用于研究_____(填寫實驗名稱即可)。
(3)上述實驗除用到實驗推理的方法外,還用到了控制變量法和_________法。
(4)實驗中若再添加一小木塊,就可用圖丙裝置來探究“動能與速度的關系”。具體的操作是讓同一小車從斜面的___________由靜止自由滑下,去撞擊置于木板表面相同位置的木塊并進行比較。
2.(8分)如圖甲所示,是探究“二力平衡的條件”的實驗裝置圖。
(1)當向兩端的托盤里分別加入兩個相同的砝碼后,小車靜止在桌面上,這說明二力平衡時,兩個力的大小________。
(2)然后把小車扭轉一個角度,松手后,觀察小車的運動狀態,這樣做的目的是為了探究兩個平衡的力是否作用在________。
(3)如果將小車換成彈簧測力計(如圖乙),在左、右兩端的托盤中各放入重為3N的砝碼,則彈簧測力計的示數為_______選填 “6N”、 “3N”或“0N”)。
(4)如果剪斷圖甲中左邊的細線,小車將向右做加速運動,在加速運動的過程中,小車的慣性將______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
3.(8分)(2023福建省) 下圖是探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關的實驗情景。
(1)將木塊平放在水平木板上,用彈簧測力計水平拉動木塊,使木塊做________運動。
(2)由圖甲可知:此時木塊受到的滑動摩擦力大小為________N。
(3)由圖乙和圖丙可知:在其他條件相同的情況下,壓力越大,滑動摩擦力越________。
(4)本實驗產生誤差的原因是:________。(寫一條即可)
六、計算題(本道大題有2個小題,共11分)
1.(5分)如圖所示,一個重為G的物體放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下,沿水平面向右作勻速直線運動,已知G=40N,F=10N。
(1)求運動過程中物體受到的滑動摩擦力f的大小;
(2)我們知道,滑動摩擦力f的大小是由物體接觸面間的壓力FN和接觸面的粗糙程度決定的。物理學中用動摩擦因數μ表示接觸面的粗糙程度,則有關系式f=μFN成立。求圖中物體與地面間的動摩擦因數μ。2.(6分)距離傳感器是一種測量距離的儀器,它發出的超聲波遇到物體后反射回傳感器,傳感器收到信號后自動計算出物體與傳感器的距離,并顯示物體的s-t圖象。已知超聲波在空氣中的速度是340m/s。
(1)若傳感器在發出信號后0.01s收到從物體反射回來的信號,物體距傳感器多遠?
(2)若顯示物體的s-t圖象如圖甲,物體在0至15s的運動情況如何?為什么?
(3)另外一物體在F=10N的水平拉力作用下,沿水平地面做直線運動。傳感器顯示物體的s-t圖象如圖乙。求:在0至15s物體受到的摩擦力是多大?(寫出分析過程)
伽利略
1. 最早指出力與運動關系的物理學家是伽利略。
2. 伽利略最早提出“力不是維持物體運動的原因”,并用斜面實驗證明了:運動的物體在不受外力作用時,保持運動速度不變。牛頓在伽利略斜面實驗的基礎上,經過科學推理總結出了著名的“牛頓第一定律”,闡明了力與運動的關系。
3. 力是改變物體運動狀態的原因,物體的運動不需要力來維持,維持物體運動狀態不變的是慣性。慣性是物體本身固有的性質,與質量有關,與速度無關。
課標要求
自學考點
思維方法
考點例題講析
單元模擬檢測
毛巾

棉布

木板

中考加油站
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2024年中考物理一輪單元復習學思講測全攻略學案(人教版全國通用)
單元08 運動和力
1.通過實驗和科學推理,認識牛頓第一定律。能運用物體的慣性解釋自然界和生活中的有關現象。
2.能用示意圖描述力。了解同一直線上的二力合成。知道二力平衡條件。
3.通過常見事例或實驗,了解摩擦力。探究并了解滑動摩擦力的大小與哪些因素有關。
通過完成填空的自主學習方式深化對考點知識的理解
考點1. 牛頓第一定律
1.牛頓第一定律的內容:一切物體在沒有受到力或者受力平衡的時候,總保持靜止或勻速直線運動狀態。
2.認識理解牛頓第一定律
(1)“一切物體”指所有物體都滿足此規律;
(2)“不受力”并不是物體不受任何力,而是指物體在某一方向上合力為零或者完全不受力;
(3)原來靜止的物體,不受力就繼續靜止;原來運動的物體,不受力就繼續做勻速直線運動;
(4)牛頓第一定律是通過實驗事實和科學推理得出的,它不可能用實驗來直接驗證;
(5)牛頓第一定律又稱慣性定律。
考點2. 慣性
1.定義:物體保持原有的運動狀態的性質。
2.大小只與質量有關。
3.慣性與牛頓第一定律的比較
區 別 牛頓第一定律 慣性
條 件 物體不受外力作用時 任何條件下
本 質 描述物體在一定條件下遵循的運動規律 物體本身的屬性
考點3. 二力平衡
1.定義:一個物體在兩個力的作用下保持靜止或勻速直線運動狀態,我們就說這兩個力平衡或二力平衡。
2.條件:(1)作用在同一直線上;(2)大小相等;(3)方向相反;(4)作用在同一物體上。
考點4. 摩擦力
1.摩擦力定義:兩個相互接觸并相互擠壓的物體,當它們要發生或已經發生相對運動時,就會在接觸面上產生一種阻礙相對運動的力。
2.摩擦力方向:與物體相對運動的方向相反。
3.摩擦力分類:靜摩擦力、滑動摩擦力、滾動摩擦力。
4.滑動摩擦力的影響因素:(1)壓力的大小;(2)接觸面的粗糙程度。
5.增大(減小)摩擦的方法:
(1)增大(減小)壓力;
(2)使接觸面變粗糙(光滑);
(3)變滾動(滑動)為滑動(滾動);
(4)使接觸面分離,即加潤滑油或形成氣墊。
說明:影響滑動摩擦力大小因素實驗必須了解的問題
1.用控制變量法:用彈簧測力計拉物體做勻速直線運動,滑動摩擦力的大小與拉力大小相等。
2.實驗原理:物體做勻速直線運動時, 物體在水平方向的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力。
3.實驗結論:當接觸面粗糙程度相同時,滑動摩擦力隨壓力的增大而增大;當壓力一定時,摩擦力隨接觸面的粗糙程度增大而增大。
一、解釋與慣性問題有關的問題思維方法
1.概念:一切物體都有保持原來運動狀態不變的性質,這種性質叫慣性。
2.性質:慣性是物體本身固有的一種屬性。一切物體在任何時候、任何狀態下都有慣性。
3.說明:(1)慣性不是力,不能說慣性力的作用,慣性的大小只與物體的質量有關。(慣性與速度無關)
(2)防止慣性的現象:汽車安裝安全氣囊,汽車安裝安全帶等。
(3)利用慣性的現象:跳遠助跑可提高成績, 拍打衣服可除塵,運動員助跑,撞擊錘柄使錘頭緊套在錘柄上等。
(4)利用慣性解釋現象解題方法舉例:
例如:汽車突然剎車時,乘客為何向汽車行駛的方向傾倒?
解答:汽車剎車前,乘客與汽車一起處于運動狀態,當剎車時,乘客的腳由于受摩擦力作用,隨汽車突然停止,而乘客的上身由于慣性要保持原來的運動狀態,繼續向汽車行駛的方向運動,所以汽車突然剎車時,乘客會向汽車行駛的方向傾倒。
二、判斷物體運動狀態或受力情況思路
1.根據受力情況判斷物體的運動狀態:
(1)當物體不受任何力作用時,物體總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
(2)當物體受平衡力作用時,物體總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
(3)當物體受非平衡力作用時,物體的運動狀態一定發生改變。
2.根據物體的運動狀態判斷物體的受力情況:
(1)當物體處于平衡狀態(靜止狀態或勻速直線運動狀態)時,物體不受力或受到平衡力。
(2)當物體處于非平衡狀態(加速或減速運動、方向改變)時,物體受到非平衡力的作用。
三、同一直線上二力的合成(拓展)的規律及解題方法
1. 概念:已知方向在同一直線上的兩個力的大小,求合力的大小,稱為同一直線上二力的合成。
2. 同一直線上二力的合成(拓展)的規律:
(1)若F1、F2同向。二力的合力為F=F1+F2,合力的方向與F1、F2同向。
(2)若F1、F2同反向(F1>F2)。二力合力的大小:F=F1-F2,合力的方向與F1同向。
3. 注意:同一直線上兩個力的合力的大小和方向與兩個分力的大小和方向有關。解題時應先分析兩個分力的大小和方向,再判斷合力的大小和方向。
考點1. 牛頓第一定律
【例題1】關于牛頓第一定律和慣性,下列說法正確的是(  )
A. 牛頓第一定律可以用實驗直接驗證
B. 一切物體都具有慣性
C. 牛頓第一定律說明物體的運動需要力來維持
D. 小轎車行車時司乘人員系安全帶是為了減小慣性
【答案】B
【解析】A.牛頓第一定律是在實驗的基礎上進一步的推理概括出來的科學理論,不能直接通過實驗得出,故A錯誤;
B.慣性是物體固有的屬性,一切物體都具有慣性,故B正確;
C.由牛頓第一定律知,運動的物體如果不受力,將保持勻速直線運動,故物體的運動不需要力來維持,故C錯誤;
D.小轎車行車時司乘人員系安全帶是為了減小慣性帶來的危害,并不能減小慣性,因為慣性只與質量有關,而人的質量不變,故慣性不變,故D錯誤。故選B。
.【例題2】(2023甘肅金昌) 物理興趣小組在“探究阻力對物體運動的影響”的實驗中,讓同一小車從同一斜面的同一高度由靜止自由滑下,分別通過水平面上的毛巾、棉布、木板表面,如圖所示。
(1)讓小車從同一斜面上的同一高度處,沿斜面從靜止開始運動,目的是使小車到達水平面時的______相同;
(2)小車在_____表面速度減小的最慢(選填“毛巾”“棉布”或“木板”);
(3)我們可以推斷:如果水平面絕對光滑,運動的物體將保持______狀態;
(4)根據以上結論,關于運動和力的判斷,下列說法正確的是_______(填選項符號);
A.沿水平方向沒有推動桌子,是桌子受到的推力小于摩擦力
B.輪船漂在水面上,是因為輪船受到的浮力等于輪船和貨物總共受到的重力
C.地面上滾動的足球最終會停下來,是因為受到的阻力大于向前的慣性作用
(5)三組實驗中小車在水平面上從運動到靜止消耗機械能大小_______(選填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1)速度 (2)木板 (3)勻速直線運動 (4)B(5)相等
【解析】(1)根據控制變量法可知,讓小車從同一斜面、同一高度由靜止開始滑下,這樣小車在進入平面時的運動速度相同。
(2)從毛巾、棉布到木板,接觸面的粗糙程度變小,小車在三個水平面上運動時,水平面越光滑,小車受到的摩擦阻力越小,速度減小的越慢,小車在木板表面速度減小的最慢。
(3)此實驗進行分析,并進一步推測:如果水平面絕對光滑,小車在運動時不受阻力,則小車將運動的無限遠,小車在水平面上做勻速直線運動。
(4)A.沿水平方向沒有推動桌子,桌子處于靜止狀態,桌子受到的推力等于摩擦力,故A錯誤;
B.輪船漂在水面上,由漂浮條件可知,輪船受到的浮力等于輪船和貨物總共受到的重力,故B正確;
C.地面上滾動的足球最終會停下來,是因為足球受到的阻力,慣性是物體的一種性質,慣性不是力,不能說慣性作用,故C錯誤。
故選B。
(5)因小車到達水平面時的初速度相同,故在水平面上開始的動能相同,最后速度為0,動能為0,故本實驗中小車在水平面上三次運動過程中消耗的機械能大小相等。
考點2. 慣性
【例題3】(2023安徽) 如圖,汽車上配有安全帶和頭枕,司機和乘客都必須系好安全帶。當向前行駛的汽車分別出現突然加速、緊急剎車兩種狀況時,對乘車人員起主要保護作用的分別是(  )
A. 頭枕、頭枕 B. 安全帶、安全帶
C. 安全帶、頭枕 D. 頭枕、安全帶
【答案】D
【解析】小車突然加速時,車速變大,人由于慣性要保持原來的運動狀態,人的頭部會向后仰,“頭枕”對人有保護作用;當汽車緊急剎車時,人的下半身隨車靜止,而上半身由于慣性保持原來的運動狀態繼續向前運動,所以人會向前傾,所以需要系安全帶以保證安全。故ABC不符合題意,D符合題意。
【例題4】(2023福建省)如圖,小華利用家中物品做實驗,他將玻璃杯放在桌布上,然后猛地將桌布從桌面抽出時,玻璃杯幾乎不隨桌布運動,請用物理知識說明玻璃杯不隨桌布運動的理由。
【答案】見解析所示
【解析】玻璃杯與桌布原來處于靜止狀態,桌布受力被抽出,玻璃杯由于慣性,仍保持原來的靜止狀態,所以玻璃杯幾乎不隨桌布運動。
考點3. 二力平衡
【例題5】(2023重慶A)2023年川渝田徑賽在重慶奧體中心舉行,圖是100m短跑比賽的情境。以下描述正確的是(  )
A. 運動員鞋底有凹凸不平的花紋是為了減小摩擦力
B. 運動員靜止站立時受到的重力和支持力是平衡力
C. 運動員快速沖刺使得周圍空氣流速變快壓強變大
D. 運動員到達終點時受到慣性作用不能立即停下來
【答案】B
【解析】A.運動員鞋底有凹凸不平的花紋,增大了接觸面的粗糙程度,是為了增大摩擦力,故A錯誤;
B.運動員靜止站立時受到的重力和支持力都作用在運動員上,且大小相等、方向相反、在同一條直線上,是一對平衡力,故B正確;
C.運動員快速沖刺使得周圍空氣流速變快,壓強越小,故C錯誤;
D.慣性是物體自身特性,不能說受到慣性作用,運動員到達終點時不能立即停下來是因為運動員具有慣性,故D錯誤。故選B。
【例題6】(2023福建省)投擲實心球是體育項目之一。請在圖中畫出靜止在水平地面上實心球的受力示意圖。
【答案】如圖所示。
【解析】靜止在水平地面上實心球受豎直向下的重力和豎直向上的支持力,它們是一對平衡力,過重心沿豎直向下的方向和豎直向上的方向表示出重力G和支持力F,因為這兩個力是一對平衡力,所以作圖時兩條線段長度要相等,如圖所示。
考點4. 同一直線上二力的合成(拓展)
【例題7】一個物體重100N,受到空氣阻力的大小為10N,則下列說法正確的是( )
①若物體豎直向上運動,合力大小為110N,方向豎直向下;
②若物體豎直向上運動,合力大小為90 N,方向豎直向下;
③若物體豎直向下運動,合力大小為90N,方向豎直向下;
④若物體豎直向下運動,合力大小為110 N,方向豎直向下。
A. ① ③ B. ② ④ C. ① ④ D. ② ③
【答案】A
【解析】根據題意畫出物體豎直向上運動和豎直向下運動受力的示意圖,再根據同一直線上二力合成的結論求解合力的大小和方向。
物體豎直向上運動時,重力方向豎直向下,阻力方向豎直向下,屬于同一直線上方向相同的兩個力,合力大小為F=F1+F2=100N+10N=110N,方向豎直向下,故①正確,②錯誤。
物體豎直向下運動時,阻力方向豎直向上,重力方向豎直向下,屬于同一直線上方向相反的兩個力,合力大小為F=F1-F2=100N-10N=90 N,方向豎直向下,故③正確,④錯誤。
點撥:同一直線上兩個力的合力的大小和方向與兩個分力的大小和方向有關。解題時應先分析兩個分力的大小和方向,再判斷合力的大小和方向。
考點5. 摩擦力
【例題8】如圖所示,一個木箱放在各處粗糙程度均相同的水平地面上,對木箱施加一個水平向右、大小為15N的拉力,使木箱水平向右做勻速直線運動,則此過程中木箱受到的摩擦力為   N,方向水平向   (選填“左”或“右”)。
【答案】15;左。
【解析】對木箱施加一個水平向右、大小為15N的拉力,使木箱水平向右做勻速直線運動,此時木箱處于平衡狀態,拉力和摩擦力是一對平衡力,大小相等,所以摩擦力為15N;木箱水平向右做勻速直線運動,則摩擦力的方向是水平向左的。
【例題9】如圖所示,水平彈簧左端連接一物塊,右端受到大小為F的水平外力作用,物塊在水平桌面上做勻速直線運動。下列說法正確的是(  )
A.彈簧對物塊的拉力小于F
B.桌面對物塊的滑動摩擦力等于F
C.物塊對彈簧的拉力與外力F是一對相互作用力
D.桌面對物塊的滑動摩擦力與外力F是一對平衡力
【答案】B
【解析】A、水平外力F可以通過彈簧將力大小不變地傳遞給物塊,所以彈簧對物塊的拉力等于F,故A錯誤;
B、物塊在水平桌面上做勻速直線運動,處于平衡狀態,桌面對物塊的滑動摩擦力與彈簧對物塊的拉力是一對平衡力,所以桌面對物塊的滑動摩擦力等于F,故B正確;
C、物塊對彈簧的拉力與外力F是作用在同一物體上的兩個力,所以不是一對相互作用力,故C錯誤;
D、桌面對物塊的滑動摩擦力與外力F不是作用在同一物體上的兩個力,所以不是一對平衡力,故D錯誤。
【例題10】如圖所示,物塊A與平板小車一起在水平桌面上向右勻速運動,當小車突然靜止時,木塊隨即在小車的平板上滑行,畫出木塊滑行過程中受力示意圖.
【答案】如圖所示。
【解析】原來物塊A與平板小車一起在水平桌面上向右勻速運動,當小車突然靜止,由于慣性木塊保持原來的速度繼續運動,木塊相對于平板向右滑動,收到水平向左的摩擦力;同時木塊受豎直向下的重力G、平板對它豎直向上支持力F的作用,這兩個力是一對平衡力,三個力的作用點都在物塊的重心上。
【例題11】(2023遼寧撫順)小智發現媽媽購買的防滑地墊的A面比B面更粗糙,為了比較A、B兩個面的防滑性,小智利用商家贈送的小塊地墊樣品和彈簧測力計進行了下列探究:
(1)如圖甲、乙,分別將B、A面與同一水平地面接觸,用彈簧測力計水平_______拉動小塊地墊,根據________原理可知滑動摩擦力大小等于彈簧測力計示數;
(2)小智發現完成甲、乙兩次實驗測得的滑動摩擦力都很小,比較不出A、B兩個面的防滑性,于是又找來一個鐵塊,在原水平地面上進行了如圖丙所示的實驗。通過比較甲、丙兩次實驗,發現當接觸面粗糙程度相同時,_______越大,滑動摩擦力越________;
(3)為了完成探究,保持其他條件不變,在丙圖實驗的基礎上小智只將_______,測出滑動摩擦力的大小為2.2N,通過與丙圖實驗測得的滑動摩擦力相比,選擇地墊_______(填“A”或“B”)面鋪在地面上,能更有效地防止地墊在地面上滑動。
【答案】 (1)勻速直線 二力平衡 (2)壓力 大 (3)A、B兩個面對調 A
【解析】(1)實驗時用彈簧測力計沿水平方向拉動小塊地墊,使其在水平桌面上做勻速直線運動,根據二力平衡原理,可知滑動摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)比較甲、丙兩次實驗,接觸面粗糙程度相同時,丙中壓力越大,測力計示數也越大,摩擦力越大,可以得到當接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大。
(3)探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系,要控制壓力大小相同,故將A、B兩個面對調,可探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系,地墊A面鋪在地上時,彈簧測力計的示數大,摩擦力較大,能更有效地防止地墊在地面上滑動。
《運動和力》單元綜合素養精準達標模擬檢測試卷
(答題時間90分鐘,試卷滿分100分)
一、選擇題(本道大題有15個小題,每小題2分,共30分)
1. (2022湖北隨州)物理課“XX第一定律”下課前,同學們紛紛表達自己的收獲。郝琦同學說:“開始我也認為勻速運動需要力去維持,但物理學家XX能透過現象看本質,得出一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。長大后我也要從事物理研究,總結出郝琦第一、第二、第三定律。”判斷上述“XX”指的是哪位科學家(  )
A. 牛頓 B. 法拉第
C. 安培 D. 歐姆
【答案】A
【解析】“一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持靜止或勻速直線運動狀態”這是牛頓第一定律的內容,牛頓總結了伽利略等前人的研究成果,概括出一條重要物理定律;這個定律是在實驗的基礎上,進一步推理、歸納得出來的;為了紀念他做出的杰出貢獻,人們以他的名字作為力的單位。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。
2. (2023江蘇連云港)用力將足球踢出,足球在空中運動了一段時間后落向地面,繼續向前滾動,最終停止。下列說法正確是( )
A. 足球最終停止,是因為沒有受到力的作用
B. 足球運動得越來越慢,是因為慣性越來越小
C. 足球在空中飛行的過程中,運動狀態一定改變
D. 足球離開腳后繼續運動,是因為受到了慣性的作用
【答案】C
【解析】A.足球最終停止,足球處于平衡狀態,受到平衡力的作用,故A錯誤;
B.慣性的大小與質量有關,足球運動得越來越慢,其質量不變,慣性不變,是因為受到阻力的作用,故B錯誤;
C.足球在空中飛行過程中,運動的速度或方向發生了改變,運動狀態一定發生改變,故C正確;
D.足球離開腳后繼續運動,是因為足球具有慣性,慣性是物體的一種特性,慣性不是力,不是說受到慣性的作用,故D錯誤。故選C。
3. (2023廣東省)如題圖所示,公交車上的乘客都拉好了扶手,當車的運動狀態突然發生改變時,乘客都向東傾,產生此現象的原因可能是( )
A. 車由靜止突然向東起動 B. 車勻速前行時突然加速
C. 車勻速前行時突然減速 D. 勻速倒車時突然減速題
【答案】C
【解析】A.公交車由靜止突然向東啟動,乘客的腳由于摩擦力會隨公交車一起向東運動,而上半身由于慣性還保持原來的靜止狀態,此時乘客會都會向西傾斜,故A不符合題意;
B.車勻速前行時突然加速,乘客的腳由于摩擦力會隨公交車一起向東運動,而上半身由于慣性還保持原來的勻速運動,此時乘客會都會向西傾斜,故B不符合題意;
C.車勻速前行時突然減速,乘客的腳由于摩擦力會隨公交車一起向西減速運動,而上半身由于慣性還保持原來的速度運動,此時乘客會都會向東傾斜,故C符合題意;
D.勻速倒車時突然減速題,乘客的腳由于摩擦力會隨公交車一起向東減速運動,而上半身由于慣性還保持原來的倒車速度運動,此時乘客會都會向西傾斜,故D不符合題意。故選C
4. (2023湖南岳陽)把卡片放在瓶口上面,再將光滑的扣子放在卡片上靜止。用手指使勁彈一下卡片,卡片飛出去,但扣子卻落入了瓶中。關于這個游戲說法正確的是(  )
A. 扣子靜止時對卡片的壓力與扣子受的支持力是一對平衡力
B. 用光滑的扣子是為了增大扣子與卡片之間的摩擦力
C. 卡片被彈開說明力可以改變物體的運動狀態
D. 扣子不隨卡片飛出是因為扣子沒有受到慣性
【答案】C
【解析】A.扣子靜止時對卡片的壓力與扣子受的支持力作用在兩個物體上,是一對相互作用力,故A錯誤;
B.用光滑的扣子是為了減小扣子與卡片之間的摩擦力,故B錯誤;
C.卡片受到了 力的作用,由靜止變為運動被彈開,說明力可以改變物體的運動狀態,故C正確;
D.扣子不隨卡片飛出是因為扣子沒有受到彈力,由于慣性要保持原來的靜止狀態,所以掉入瓶中,故D錯誤。故選C。
5. (2023無錫)如圖所示,用手拉彈簧使彈簧伸長,彈簧發生了彈性形變。關于該實驗,下列說法中錯誤的是(  )
A. 說明力能改變物體的形狀
B. 拉彈簧的力越大彈簧伸長越長
C. 發生形變后的彈簧對手指產生彈力
D. 手對彈簧的拉力和彈簧對手的拉力是一對平衡力
【答案】D
【解析】A.用手拉彈簧使彈簧伸長,即用力使彈簧形狀改變,所以說明力能改變物體的形狀,故A正確,不符合題意;
B.由于在彈性限度內,彈簧伸長量與彈簧受到拉力成正比,所以拉彈簧的力越大彈簧伸長越長,故B正確,不符合題意;
C.由于力的作用是相互的,手對彈簧有力的作用,所以發生形變后的彈簧對手指產生彈力,故C正確,不會符合題意;
D.手對彈簧的拉力的受力物體是彈簧,彈簧對手的拉力的受力物體是手,兩個力大小相等、方向相反,所以是一對相互作用力,故D錯誤,符合題意。故選D。
6. (2023深圳)琴琴同學握筆如圖所示。下列關于鉛筆的描述正確的是( )
A. 鉛筆的長度約50cm B. 鉛筆的質量約為50g
C. 靜止在桌面上的鉛筆受平衡力 D. 寫字時鉛筆和紙間的摩擦力是滾動摩擦力
【答案】C
【解析】A.鉛筆的長度約為20cm,故A錯誤;
B.鉛筆的質量約為0.01kg,合10g,故B錯誤;
C.靜止在桌面上的鉛筆,是一種平衡狀態,受平衡力,故C正確;
D.寫字時鉛筆和紙間的摩擦力是滑動摩擦力,故D錯誤。故選C。
7. (2023黑龍江龍東)如圖所示,小強用向右的力推靜止在水平地面上的箱子,但箱子沒動。下列說法正確的是(  )
A. 箱子受到的重力和地面對箱子的支持力是一對相互作用力
B. 箱子對地面的壓力和地面對箱子的支持力是一對平衡力
C. 箱子受到水平方向的推力小于地面對箱子的摩擦力
D. 若此時一切外力都突然消失,箱子會靜止在原地
【答案】D
【解析】A.箱子受到的重力和地面對箱子的支持力作用在同一物體上,不是一對相互作用力,故A錯誤;
B.箱子對地面的壓力和地而對箱子的支持力作用在不同物體上,不是一對平衡力,故B錯誤;
C.箱子沒有運動,說明箱子處于靜止狀態,受到平衡力的作用,即在水平方向上,推力與摩擦力是一對平衡力,箱子受到水平方向的推力等于地面對箱子的摩擦力,故C錯誤;
D.若此時一切外力都突然消失,箱子將保持原來的狀態,即靜止狀態,故D正確。
故選D。
8. (2023天津)對下列安全教育內容進行分析,所用物理知識錯誤的是(  )
A. 交通安全:駕車要系好安全帶——防范慣性危害
B. 遇險自救:用破窗錘破窗逃生——牛頓第一定律
C. 用電安全:更換燈泡斷開電源——安全用電原則
D. 出行安全:等候列車不越安全線——流體壓強與流速的關系
【答案】B
【解析】A.駕車要系好安全帶是防止緊急剎車時,由于人具有慣性,繼續向前運動,造成事故,所以是防止慣性帶來的危害,故A正確,不符合題意;
B.用破窗錘破窗逃生中,破窗錘的前端受力面積小,增大了壓強,故B錯誤,符合題意;
C.更換燈泡時,為了防止發生觸電事故,應先斷開電源,故C正確,不符合題意;
D.由于流體流速大的位置,壓強小,所以等候列車是,不越安全線,防止列車進站時,列車周圍空氣流速大,壓強小,造成事故,故D正確,不符合題意。故選B。
9.(2023北京) 如圖所示的實例,目的是為了減小摩擦的是(  )
A. 輪滑鞋裝有滾輪 B. 運動鞋底有凹凸的花紋
C. 腳蹬面做得凹凸不平 D. 守門員戴著防滑手套
【答案】A
【解析】A.輪滑鞋裝有滾輪,用滾動代替滑動,減小了摩擦,故A符合題意;
B.運動鞋底有凹凸的花紋,使鞋底與地面間變得更粗糙,增大了摩擦力,故B不符合題意;
C.腳蹬面做得凹凸不平,使鞋底與踏板間變得更粗糙,增大了摩擦力,故C不符合題意;
D.守門員戴著防滑手套,使手與足球之間變得更粗糙,增大了摩擦力,故D不符合題意。
10. (2023湖南衡陽)如圖所示,磁性黑板帖吸在豎直懸掛的黑板上,黑板由鐵質材料制成。不計黑板帖之間的相互作用力,則下列說法正確的是(  )
A. 黑板帖受到的重力與黑板帖受到的摩擦力大小相等
B. 用垂直于黑板的力壓黑板帖時,黑板帖受到的摩擦力增大
C. 黑板帖對黑板的吸引力與黑板對黑板帖的吸引力是一對平衡力
D. 黑板帖受到的重力與黑板對黑板帖的吸引力是一對平衡力
【答案】A
【解析】A.黑板帖受到的重力方向豎直向下,作用點在黑板帖上,黑板帖由于在重力的作用具有向下運動的趨勢,所以受到豎直向上的摩擦力,這兩個力大小相等方向相反,作用在同一個物體上,故A正確;
B.黑板帖受到的摩擦力為靜摩擦力,不是滑動摩擦力,所以增大對黑板貼的壓力,黑板帖受到的摩擦力不會增大,故B錯誤;
C.在水平方上,黑板帖對黑板的吸引力,作用點在黑板上,而黑板對黑板帖的吸引力作用點卻在黑板貼上,這兩個力大小相等方向相反,作用點不在同一個物體上,所以黑板帖對黑板的吸引力與黑板對黑板帖的吸引力是一對相互作用的力,故C錯誤;
D.黑板帖受到的重力方向豎直向下,黑板對黑板帖的吸引力方向水平向左,所以這兩個力不是一對平衡力,故D錯誤。故選A。
11. (2023湖北天門)水平桌面上有物體A、B。如圖甲,A在的作用下向左做勻速直線運動:如圖乙,A、B用輕繩水平連接,在F1和共同作用下一起向右做勻速直線運動,水平拉力、圖乙中,下列說法正確的是( )
A. A與桌面的摩擦力方向向右
B. A與桌面摩擦力為14N
C. B與桌面的摩擦力為8N
D. 繩子的拉力為6N
【答案】C
【解析】AB.由甲圖可知,A在的作用下向左做勻速直線運動,此時A受到的拉力和桌面對其的摩擦力為一對平衡力,大小相等,方向相反,即A受到的桌面對其的摩擦力方向為水平向右,且
f=F1=6N
故AB錯誤;
C.由甲乙可知,A、B在F1和共同作用下一起向右做勻速直線運動,此時與F1以及A和B兩物體受到桌面對其的摩擦力為平衡力,即
解得,B受到桌面摩擦力為。
故C正確;
D.由圖乙可知,因為A做勻速直線運動,所以其受到的繩子水平向右的拉力與水平向左的拉力和桌面對其的摩擦力為平衡力,即
故D錯誤。
12.關于力和運動,下列說法正確的是(  )
A.參加三級跳遠比賽時,快速助跑是為了增大慣性
B.用力推桌子,桌子靜止不動,因推力等于摩擦力,這兩個力是一對相互作用力
C.在操場跑步,勻速跑過彎道時人受到非平衡力
D.踢球時,只要腳對球施加的力大小相同,其作用效果一定相同
【答案】C
【解析】(1)慣性是物體保持原來運動狀態不變的性質,慣性的大小只與物體的質量有關;
(2)物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態時,物體不受力或受平衡力;
(3)物體受到平衡力作用時,其運動狀態不變,即處于靜止狀態或勻速直線運動狀態;物體受非平衡力作用時,其運動狀態會發生變化,體現在速度大小或方向的變化;
(4)影響力的作用效果的因素是力的大小、方向和作用點。
A.跳遠運動員在起跳前要助跑是為了利用慣性,但慣性的大小只與物體的質量有關,所以快速助跑不能增大慣性,故A錯誤;
B.用力推桌子,桌子沒有推動,處于平衡狀態,推力和摩擦力是一對平衡力,推力等于摩擦阻力,故B錯誤;
C.在操場跑步,勻速跑過彎道時,人的運動的方向發生了變化,運動狀態發生改變,人受到非平衡力的作用,故C正確;
D.力的大小、方向和作用點都影響力的作用效果,腳對球施加的力大小相同,其作用效果不一定相同,故D錯誤。
13.(2020黑龍江龍東農墾森工)如圖所示,物體A和B疊放在一起放在水平地面上,在大小為F的恒力作用下,沿水平面做勻速直線運動,則下列結論錯誤的是(  )
A.甲乙兩圖中A物體所受摩擦力大小均為F
B.甲乙兩圖中B物體受到地面對它的摩擦力均為F
C.甲圖中物體A受到的摩擦力為F,物體B受到地面對它摩擦力為F
D.乙圖中物體A受到的摩擦力為F,物體B受到地面對它摩擦力為F
【答案】AD
【解析】A.甲圖中,A做勻速直線運動,在水平方向受拉力F和B對它的摩擦力作用,根據二力平衡條件可知f=F,即A物體所受的摩擦力大小為F;乙圖中A物體與B相對靜止,A物體在水平方向沒有力的作用,A物體所受的摩擦力為0;故A錯誤;
B.以AB整體為研究對象,在水平方向受地面的摩擦力和拉力F,這兩個力相互平衡,則f=F,所以兩種情況下B物體受到地面對它的摩擦力均為F,故B正確;
C.甲圖中以A為研究對象,A做勻速直線運動,在水平方向受拉力F和B對它的摩擦力作用,且f=F,故C正確;
D.乙圖,AB同時向前做勻速直線運動,所以AB之間沒有相對運動的趨勢,A不受摩擦力的作用,故D錯誤。
14.如圖,A、B兩物塊疊放在水平桌面上保持靜止。圖中分別給出了A、B的受力示意圖。下列說法正確的是( )
A. F2與GA、F1兩個力的合力是一對作用力與反作用力
B. F1與F3是一對作用力與反作用力
C. GA與F2是一對平衡力
D. F2與F1是一對平衡力
【答案】 B
【解析】由圖知,A物塊受到向上的支持力F2、向下的重力GA、B對A向下的壓力F1;B物塊受到向上的支持力F3和向下的重力GB ,
A、以A為研究對象,A物塊在水平桌面上保持靜止,受力平衡;GA、F1兩個力的合力方向向下,合力的大小GA+F1=F2 ,
則可知F2與GA、F1兩個力的合力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,均作用在A物塊上,所以是一對平衡力,不是一對相互作用力,A不符合題意;
B、B對A有向下的壓力F1 , 因力的作用是相互的,則A對B有向上的支持力F3 , 所以F1與F3是一對作用力與反作用力,B符合題意;
C、A物塊處于靜止狀態,由圖示和力的平衡條件可得:F2=GA+F1 , 則GA與F2的大小不等,所以GA與F2不是一對平衡力,C不符合題意;
D、A物塊處于靜止狀態,由力的平衡條件可得:F2=GA+F1 , 則F2與F1的大小不等,所以F2與F1不是一對平衡力,D不符合題意。
15.牛頓第一定律是建立在實驗和科學推理相結合的基礎上得到的。為了探究這個問題,小萬與同學們設計了如圖所示的實驗。下列做法或者說法有錯誤的
是 ( )
A.為了控制小車在水平面上開始滑行時的速度相等,采用了讓小車放在同一斜面的同一位置,由靜止開始下滑的方法;
B.據小車滑行距離的遠近或小車速度減慢的快慢來比較“摩擦力”對“物體運動的影響”;
C.根據實驗可知,表面越粗糙,滑行距離越近;表面越光滑,滑行距離越遠,所以如果表面絕對光滑時,小車將不受摩擦力,將永遠運動下去,即做勻速直線運動;
D. 為了讓小車受到不同的阻力,采用的做法是使水平面的粗糙程度相同。
【答案】D
【解析】(1)我們知道實驗中應控制不變的相關因素有同一輛小車;光滑程度相同的斜面;相同坡度的斜坡;小車從相同高度滑下等,這樣小車在水平面上開始滑行時的速度相等。
(2)實驗中有兩個變量,其中自變量是水平表面的粗糙程度,因變量是小車運動的距離。
(3)若圖中水平板是絕對光滑的, 且空氣阻力為零,則小車的運動情況為沿直線一直勻速直線運動下去。
(4)為了讓小車受到不同的阻力,采用的做法是使水平面的粗糙程度不相同,也就是在木板表面上鋪設不同物質的器材。
二、填空題(每空1分,共17分)
1. (2023山東煙臺)2023年5月21日中國羽毛球隊在蘇迪曼杯世界羽毛球混合團體錦標賽的決賽上取得勝利.實現三連冠的同時第13次捧起蘇迪曼杯。比賽中,當運動員用球拍擊打羽毛球后,羽毛球高速飛出,說明力可以改變物體的_________,打出去的羽毛球繼續前進是因為羽毛球具有_______,羽毛球最終會落到地面上,是由于受到_______的作用。
【答案】 運動狀態 慣性 重力
【解析】比賽中,當運動員用球拍擊打羽毛球后,羽毛球高速飛出,羽毛球因受力其運動狀態發生了改變,說明力可以改變物體的運動狀態。
羽毛球由于具有慣性,當被球拍擊打出去后會保持原有的運動狀態。
由于羽毛球受到豎直向下的重力,所以羽毛球最終會落到地面上。
2. (2023江西)我國的“復興號”動車組具有高速、平穩等運行特點。如圖所示,某乘客將一枚硬幣立在勻速直線行駛的動車窗臺上,由于硬幣具有________,它能與動車一起繼續向前運動:“紋絲不動”的硬幣受到的重力與窗臺對它的支持力是一對________(選填“平衡力”或“相互作用力”)。
【答案】 慣性 平衡力
【解析】某乘客將一枚硬幣立在勻速直線行駛的動車窗臺上,由于慣性會繼續保持原來的運動狀態,繼續向前運動,硬幣受到的重力與窗臺對它的支持力大小相等、方向反向、作用在同一條直線上,作用在同一個物體上,符合二力平衡的條件,是一對平衡力。
3. (2023河南省)小亮與小華在課后利用本質黑板擦對滑動摩擦力進行探究。如圖所示,先讓黑板擦平整的一面輕觸豎直黑板面,松手后黑板擦沿著黑板面豎直下落。黑板擦在下落過程中,小亮認為其受到黑板面的摩擦力作用。小華則認為黑板擦不受摩擦力。你認為_______的觀點正確,請簡要說明理由:_______。
【答案】 小華 見解析
【解析】滑動摩擦力的產生條件是兩個相互接觸的物體,接觸面粗糙,接觸處有彈力,且在接觸面上兩物體間有相對運動,黑板擦在下落過程中不受到壓力,因此,黑板擦不受摩擦力,小華的觀點正確。
4. (2023黑龍江龍東)如圖所示,當右端掛一個重為10N的物體A時,物體B在水平桌面上恰好能向右做勻速直線運動,若現在要使物體B水平向左做勻速直線運動,則應在物體B上施加一個水平向______、大小是_____N的拉力。
【答案】 左 20
【解析】物體B水平向右運動時,在水平方向上受到物體A對物體B施加的水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,因物體B處于勻速直線運動狀態,則物體B所受摩擦力和拉力是一對平衡力,所以水平向左的摩擦力與向右的拉力大小相等,即
物體B水平向左運動和水平向右運動時,由于壓力不變,接觸面粗糙程度不變,物體B受到的滑動摩擦力不變,所以物體B水平向左運動時,受到水平向右的摩擦力也是10N,即f右=10N。當物體B水平向左勻速直線運動時,水平方向上受到水平向左的拉力F2與水平向右的拉力F1、摩擦力f右而平衡。即拉力大小為
5. 如圖所示跳水運動員站在跳板上準備起跳她受到的重力與跳板對她商的支持力是一對_______(選填“相互作用力”或“平衡力”),跳板表面做的比較粗糙是為了增大_________。
【答案】 平衡力 摩擦
【解析】在跳板上準備起跳時,運動員是靜止狀態,受力平衡,重力與她所受跳板的支持力是一對平衡力。
跳板表面比較粗糙是增大接觸面粗糙程度來增大摩擦。
6. (2023無錫)如圖所示,在探究阻力對物體運動的影響時,每次讓小車從斜面的________處由靜止釋放,讓小車到達水平面時,獲得相同的速度,小車在水平面運動時,所受的________和支持力是一對平衡力,先后在水平面上鋪設粗糙程度不同的材料,通過比較小車在水平面上運動的_______來比較阻力對物體運動的影響。
【答案】 相同高度 重力 距離
【解析】探究阻力對物體運動的影響時,應控制小車到達水平面時的初速度相同,所以讓小車從斜面的相同高度處由靜止釋放。
小車在水平面運動時,受到重力作用在小車上,受到的支持力也作用在小車上,兩個力大小相等,方向相等,作用在同一條直線上,所以小車受到的重力和支持力是一對平衡力。
實驗中運用轉換法,將阻力對物體運動的影響轉換為小車在水平面上運動的距離,所以通過比較小車在水平面上運動的距離來比較阻力對物體運動的影響。
7.如圖在水平拉力F1=10N作用下,木板甲在水平地面上勻速向右運動,同時物塊乙相對于地面靜止,已知此時墻壁對物塊乙的拉力F2=4N.則木板甲與地面間的摩擦力是  N。
【答案】6
【解析】物體乙處于平衡狀態,據此判斷其所受摩擦力的大小。根據摩擦力的概念可判斷其所受摩擦力的方向。對甲進行受力分析,再進一步確定地面對甲的摩擦力大小。
此時墻壁對物塊乙的拉力F2=4N,方向向左;乙水平方向上受拉力和摩擦力,由二力平衡可得,摩擦力與拉力應大小相等,方向相反,故摩擦力大小為4N;摩擦力水平向右;
以甲為研究對象,它受到向右的拉力為10N,同時受到地面對它的摩擦力和物體乙對它的摩擦力,二者之和為10N,所以地面對物體甲的摩擦力為f=10N﹣4N=6N。
8.(2023齊齊哈爾) 如圖所示,用5N的力沿水平方向拉動物體B,使物體B在水平放置的木板A上向左做勻速直線運動。則物體B所受摩擦力為______N;木板A上表面所受摩擦力的方向水平向______(選填“左”或“右”)。
【答案】 5 左
【解析】物體B在水平放置的木板A上向左做勻速直線運動,所受到摩擦力和拉力是一對平衡力,所以
f=F=5N
以物體B為參照物,木板A向右運動,所以木板A上表面所受B的摩擦力的方向水平向左。
三、簡答與閱讀理解題(共10分)
1. (4分)小敏爸爸駕駛小汽車載著家人外出旅游,小車在一段平直公路上勻速直線行駛,小敏坐在小車的座位上,突然遇到緊急情況,爸爸緊急剎車,小敏身體將向什么方向傾斜?說出理由。
【答案】見解析。
【解析】小敏坐在小車的座位上,當汽車緊急剎車時,小敏的下身隨汽車一起停止運動,但
其上身由于慣性仍要保持原來的運動狀態繼續向前運動,所以小敏身體會突然向前方傾倒。
2. (6分)閱讀短文,回答問題。
冰壺賽場的奧秘
冰壺比賽是一項集技巧與智慧于一體的體育運動,被譽為冰上的“國際象棋”。
與速度滑冰、花樣滑冰不同,冰壺賽道冰面非常奇特,并不是平整光滑的表面,而是還有一層薄薄的冰粒,如同細小的“鵝卵石”或“小疙瘩”。原來制冰師每次在制冰時,會在光滑如鏡的冰面上噴灑水珠,這些水珠遇冷迅速凝固成冰粒,此過程被稱之為“打點”。這些冰粒的作用是使冰壺在運行的時候底座不會與冰面完全接觸,如果冰面做成光滑的平面,整個冰壺會如同吸盤一樣“吸”在冰面上。所以“打點”是為了減小摩擦,使冰壺運動得更順暢。
冰壺比賽中的擦地,實際叫做“刷冰”,是冰壺比賽的重要技術之一。刷冰的主目的在于,通過冰刷的摩擦,使冰面溫度升高,造成冰面熔化,在冰表面形成一層水膜,減小冰壺受到的摩擦力,這樣可以改變冰壺前進的方向、迷度和距離。刷冰的強弱程度決定冰壺停留在什么位置。
(1)運動員將冰壺擲出后,冰壺會繼續沿著水平賽道向前滑行的原因是什么?
(2)制冰師在制冰時“打點”的目的是什么?
(3)冰壺比賽中刷冰是通過什么方式改變冰面的內能,使冰面溫度升高?
【答案】見解析
【解析】(1)運動員將冰壺擲出后,冰壺會繼續沿著水平賽道向前滑行是因為冰壺具有慣性,具有保持原來運動狀態的性質,故可以沿著員賽道繼續滑行。
(2)“打點”的目的是使冰壺在運行的時候底座不會與冰面完全接觸,通過使兩接觸面彼此分開的方式減小摩擦。
(3)“刷冰”是通過摩擦做功的方式來增大冰面的內能,使冰面熔化。
四、作圖題(每題2分,共8分)
1. 如圖所示,在平直的地面上,沿著水平方向用力使物體勻速向右運動,請以O為作用點畫出物體所受拉力F和滑動摩擦力f的示意圖。
【答案】如下圖所示。
【解析】物體沿著水平方向勻速向右運動,處于平衡狀態,受到的拉力和摩擦力是一對平衡力,大小相等,方向相反,多物體重心,分別沿水平向右和向左的方向畫一條有向線段,并分別用F和f表示,注意兩條線段長度要相等。
2. (2023甘肅金昌)如圖甲所示,小陽乘坐機場水平電梯時,放在電梯上的手提箱與水平電梯以相同速度勻速直線前進,乙圖是手提箱在水平電梯上的簡化圖,請在乙圖中畫出手提箱此時受力的示意圖。
【答案】如圖所示.
【解析】對手提箱受力分析可知,手提箱受到豎直向下的重力G,豎直向上的水平電梯的支持力F,手提箱做勻速直線運動,處于受力平衡狀態,若手提箱受到水平電梯的摩擦力,則此時手提箱在水平方向受力不平衡,將不能保持勻速直線運動,故可知手提箱只受到豎直向下的重力G和豎直向上的水平電梯的支持力F,不受摩擦力作用,力的示意圖如下圖所示
3.(2023甘肅蘭州) 如圖所示的避險車道內鋪有厚厚的碎石,失控車輛一旦沖入就會因陡坡、碎石摩擦而快速停下,這在很大程度上保護了駕乘人員和車輛的安全。正因如此,避險車道被稱為高速公路上的“救命道”。請在簡化圖中畫出失控車輛沖入避險車道減速滑行時的受力示意圖。
【答案】如圖所示.
【解析】失控車輛沖入避險車道減速滑行時受到豎直向下重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的牽引力和沿斜面向下的阻力;四個力的作用點可畫在車的重心上,沿四個力的方向分別畫一條帶箭頭的線段,并分別在線段末尾標上相關字母,如圖所示。
4. (2023河南省)在勞動實踐活動中,小剛用平板車運送貨物,使貨物與車一起沿水平路面向右做勻速直線運動,請在圖中以O為作用點,畫出該貨物的受力示意圖。
【答案】如圖所示.
【解析】貨物隨車一起水平向右做勻速直線運動,貨物與車間沒有相對運動,也沒有相對運動趨勢,所以貨物不受摩擦力,只受兩個力作用:重力和支持力,并且這兩個力是一對平衡力;重力方向豎直向下,作用點在重心,支持力方向豎直向上,作用點也畫在重心上,其受力示意圖如圖所示。
五、實驗探究題(本道大題有3個小題,共24分)
1.(8分)在一次物理興趣小組活動中,某組同學給大家展示了“探究阻力對物體運動的影響”實驗,如圖所示。
(1)實驗中每次都使同一輛小車從斜面的____高度由靜止自由滑下,目的是使小車到達水平面時具有相同的_______。
(2)按照圖甲、乙、丙的順序實驗時記錄的內容如下表∶
接觸面材料 小車受摩擦力情況 小車在水平面運動的距離s/cm
毛巾 大 20.2
棉布 較大 40.0
木板 小 90.1
分析表中內容,得到的實驗結論是∶在其他條件相同時,小車受到的摩擦力越小,運動的距離越___ ;進一步推理出的結論是∶運動的小車不受阻力作用時,將_____。早在300多年前,意大利物理學家___就通過實驗和科學推理的方法研究過“力和運動的關系”。本實驗所運用的實驗方法和科學推理的方法還可用于研究_____(填寫實驗名稱即可)。
(3)上述實驗除用到實驗推理的方法外,還用到了控制變量法和_________法。
(4)實驗中若再添加一小木塊,就可用圖丙裝置來探究“動能與速度的關系”。具體的操作是讓同一小車從斜面的___________由靜止自由滑下,去撞擊置于木板表面相同位置的木塊并進行比較。
【答案】 (1)同一 速度 (2)遠 做勻速直線運動 伽利略 研究聲音的傳播需要介質 (3) 轉換法 (4)不同高度
【解析】(1)實驗中為了保證變量唯一,要讓小車從斜面的同一位置由靜止釋放,這樣做可以使小車進入水平面后具有相同的速度。
(2)根據表格可以看出,在其他條件相同時,小車受到的摩擦力越小,運動的距離越遠。
如果小車不受阻力,那么小車在水平面上將會做勻速直線運動。
意大利物理學家伽利略就通過理想斜面實驗和科學推理的方法證明力不是維持物體運動狀態的原因。
本實驗所運用的實驗方法和科學推理的方法還可用于研究聲音的傳播需要介質。
(3)本實驗小車在水平面上所受的阻力使通過小車在水平面上運動的距離間接知道的,我們把這種方法稱為轉換法。
(4)動能與速度的關系時要改變小車到達水平面時的速度,即通過改變下滑高度來改變,所以應該讓同一小車從斜面的不同位置由靜止下滑。
2.(8分)如圖甲所示,是探究“二力平衡的條件”的實驗裝置圖。
(1)當向兩端的托盤里分別加入兩個相同的砝碼后,小車靜止在桌面上,這說明二力平衡時,兩個力的大小________。
(2)然后把小車扭轉一個角度,松手后,觀察小車的運動狀態,這樣做的目的是為了探究兩個平衡的力是否作用在________。
(3)如果將小車換成彈簧測力計(如圖乙),在左、右兩端的托盤中各放入重為3N的砝碼,則彈簧測力計的示數為_______選填 “6N”、 “3N”或“0N”)。
(4)如果剪斷圖甲中左邊的細線,小車將向右做加速運動,在加速運動的過程中,小車的慣性將______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】相等 同一直線上 3N 不變
【解析】
(1)[1]向兩端的托盤里分別加入兩個相同的砝碼,小車受到兩個拉力的大小相等,此時小車靜止在桌面上,說明二力平衡時,兩個力的大小相等。
(2)[2]把小車扭轉一個角度,此時小車受到的兩個力不在同一直線上,松手后小車將不能保持平衡,要恢復到原來兩個力在同一直線上時,小車才能重新平衡。這樣做的目的是為了證明兩個平衡的力要作用在同一直線上。
(3)[3]將小車換成彈簧測力計,在左、右兩端的托盤中各放入重為3N的砝碼,則此時彈簧測力計受力平衡,保持靜止,相當于測一端的拉力大小,故其示數為3N。
(4)[4]慣性大小只與物體的質量有關,剪斷圖甲中左邊的細線,小車將向右做加速運動,在加速運動的過程中,小車的質量不變,則慣性不變。
3.(8分)(2023福建省) 下圖是探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關的實驗情景。
(1)將木塊平放在水平木板上,用彈簧測力計水平拉動木塊,使木塊做________運動。
(2)由圖甲可知:此時木塊受到的滑動摩擦力大小為________N。
(3)由圖乙和圖丙可知:在其他條件相同的情況下,壓力越大,滑動摩擦力越________。
(4)本實驗產生誤差的原因是:________。(寫一條即可)
【答案】(1)勻速直線 (2)1.2 (3) 大 (4)很難控制木塊做勻速直線運動
【解析】(1)“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關”實驗的原理是根據二力平衡,因此應該沿水平方向拉木塊做勻速直線運動。
(2)由二力平衡力可知摩擦力大小與拉力大小相等,圖甲彈簧測力計的示數為1.2N,則摩擦力為1.2N。
(3)由圖乙、丙可知,接觸面的粗糙程度相同,圖丙的壓力比圖乙大,彈簧測力計的示數圖丙較大,即圖丙的摩擦力較大,說明在接觸面的粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大。
(4)本實驗產生誤差的原因是很難控制木塊做勻速直線運動。
六、計算題(本道大題有2個小題,共11分)
1.(5分)如圖所示,一個重為G的物體放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下,沿水平面向右作勻速直線運動,已知G=40N,F=10N。
(1)求運動過程中物體受到的滑動摩擦力f的大小;
(2)我們知道,滑動摩擦力f的大小是由物體接觸面間的壓力FN和接觸面的粗糙程度決定的。物理學中用動摩擦因數μ表示接觸面的粗糙程度,則有關系式f=μFN成立。求圖中物體與地面間的動摩擦因數μ。
【答案】(1)10N(2)0.25
【解析】(1)因為物體做勻速運動,水平方向受力平衡,所以,f=F=10N
(2)當物體放在水平地面上時FN=G=40N
由f=μFN可得μ=0.25
2.(6分)距離傳感器是一種測量距離的儀器,它發出的超聲波遇到物體后反射回傳感器,傳感器收到信號后自動計算出物體與傳感器的距離,并顯示物體的s-t圖象。已知超聲波在空氣中的速度是340m/s。
(1)若傳感器在發出信號后0.01s收到從物體反射回來的信號,物體距傳感器多遠?
(2)若顯示物體的s-t圖象如圖甲,物體在0至15s的運動情況如何?為什么?
(3)另外一物體在F=10N的水平拉力作用下,沿水平地面做直線運動。傳感器顯示物體的s-t圖象如圖乙。求:在0至15s物體受到的摩擦力是多大?(寫出分析過程)
【答案】(1)1.7m(2)物體處于靜止狀態。因為物體運動的路程s沒有隨時間t改變。
(3)10N
【解析】(1)s=vt=340×0.01÷2 m =1.7m
(2)物體處于靜止狀態。因為物體運動的路程s沒有隨時間t改變。
(3)由圖可知該物體運動的路程s與t成正比,說明物體在做勻速運動,故受力平衡
則f=F=10N
伽利略
1. 最早指出力與運動關系的物理學家是伽利略。
2. 伽利略最早提出“力不是維持物體運動的原因”,并用斜面實驗證明了:運動的物體在不受外力作用時,保持運動速度不變。牛頓在伽利略斜面實驗的基礎上,經過科學推理總結出了著名的“牛頓第一定律”,闡明了力與運動的關系。
3. 力是改變物體運動狀態的原因,物體的運動不需要力來維持,維持物體運動狀態不變的是慣性。慣性是物體本身固有的性質,與質量有關,與速度無關。
課標要求
自學考點
思維方法
考點例題講析
單元模擬檢測
毛巾

棉布

木板

中考加油站
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