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第4章 力與運動【名師導航】中考物理新課標總復習一輪培優學案(全國通用版)(原卷+解析卷)

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第4章 力與運動【名師導航】中考物理新課標總復習一輪培優學案(全國通用版)(原卷+解析卷)

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第四章 力與運動
課標要求
2.2.5 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。 4.2.2 探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關。
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1 牛頓第一定律 ★★★ 本章內容多以選擇、填空和實驗探究的題型的形式出現在中考中,將生活中的實例與本章知識相結合,考察物體的平衡問題和摩擦力問題。
考點2 二力平衡 ★★★
考點3 摩擦力 ★★★
★★★代表必考點,★★代表常考點,★星表示中頻考點。
知識點1:牛頓第一定律及其慣性
阻力對物體運動的影響
(1)三次實驗小車都從斜面頂端滑下的目的是:保證小車沿著水平面運動的_____相同
(2)實驗結論:在同樣條件下,平面越光滑,小車所受的阻力越_______,速度變化越__________,前進越________
(3)伽利略推論:在理想情況下,如果表面絕對光滑,物體將以__________________
2. 牛頓第一定律:
(1)內容
一切物體在沒有受到力的作用時,總保持______狀態或____________狀態
(2)理解
①該結論是是由實驗推理概括出來的結論推理;
②“總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態”是指物體不受外力時,原來靜止的物體將永遠保持靜止狀態,原來運動的物體將永遠做勻速直線運動;
③力不是維持物體運動的原因,力是改變物體運動狀態的原因
3.慣性
(1)定義:
一切物體都有___________________不變的性質,我們把這種性質稱為慣性
(2)影響因素
慣性的大小與物體的________有關,物體的_______越大,其運動狀態越難以改變,我們就說它的慣性越大
(3)理解
①對任何物體,無論是運動還是靜止,都具有慣性.
②慣性不是力.不能把慣性說成是“慣性力”“受到慣性作用”或“克服物體的慣性”,一般只能說“具有慣性”
(4)利用:如拍打塵土、體育比賽中的各種投擲項目、助跑等
(5)危害:如剎車傾倒、走路滑倒和絆倒等
知識點2:二力平衡
1.平衡狀態:指物體保持_______或_________________狀態
2.二力平衡
(1)定義: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
(2)條件
同物:作用在同一個物體上
等大:兩個力大小相等
反向:兩個力的方向相反
共線:兩個力在同一條直線
(3)注意:二力平衡時要求四個條件同時具備、缺一不可
【提示】
(1)判斷二力是否平衡既可利用二力平衡條件來判斷,也可以根據物體是否處于平衡狀態來確定受到的是否是平衡力.
平衡力和相互作用力的區別:
一對平衡力 一對相互作用力
不同點 作用在同一個物體上 分別作用在兩個物體上
不一定為同性質的力 一定為同性質的力
其中一個力消失,另一個力不受影響 同時產生、同時消失
相同點 大小相等、方向相反、作用在一條直線上
知識點3:摩擦力
(1)定義:兩個相互接觸的物體,當它們_______時,在_______上會產生一種阻礙_________運動的力
(2)產生的條件
①物體間相互接觸并擠壓;
②接觸面粗糙;
③物體間有相對運動或相對運動的趨勢
(3)方向:與物體相對運動(相對運動的趨勢)的方向__________
(4)分類:靜摩擦、滑動摩擦、滾動摩擦
(5)探究影響滑動摩擦力大小的因素
1)測量原理:____________
2)探究過程:
(1)把同一木塊放在粗糙程度不同的接觸面上,用彈簧測力計拉動木塊做_______運動,觀察彈簧測力計示數
(2)在木塊上加不同質量的砝碼,用彈簧測力計拉動木塊在同一接觸面上做勻速直線運動,觀察彈簧測力計示數
3)結論:
滑動摩擦力的大小跟壓力的大小和_______有關.同一接觸面,壓力越大,滑動摩擦力越____;壓力一定時,接觸面越______,滑動摩擦力越大
(6)增大摩擦力的方法:增大_______、增大接觸面______、變滾動為_____
(7)減小摩擦力的方法: 減小_____、減小接觸面_______、變滑動為_______(滾動軸承)、使接觸面__________(加潤滑油、氣墊、磁懸浮)
【提示】
(1)豎直是指垂直于水平面;垂直是指垂直于某個平面,這個平面不一定是水平面,可能是傾斜的.
(2)摩擦力的方向不一定和物體的運動方向相反,有時也和物體的運動方向相同,如自行車后輪受到的摩擦力;摩擦力有時起動力作用,如人走路.
考點一 牛頓第一定律的理解
牛頓第一定律的理解
牛頓第一定律又稱慣性定律,是通過科學推理得出來的,在實驗室是沒辦法完成的;
(2)一切物體都會受到力的作用,但可以受到平衡力,當物體受到平衡力時,總保持靜止或勻速直線運動狀態;
(3)力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態的原因;
慣性的理解
慣性是物體本身具有的特性,只與物體的質量有關,與物體是否運動無關;
慣性不是力,不能把慣性說成是“慣性力”“受到慣性的作用”或“克服物體的慣性”,一般只能說“具有慣性”或“受到慣性”或“由于慣性的緣故”;
角度1:牛頓第一定律的內容及其理解
【例1】(2022·廣西百色·統考中考真題)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
【變式1】(2023·貴州貴陽·校考模擬預測)下列關于牛頓運動定律,說法正確的是(  )
A.力是維持運動狀態的原因
B.作用力和反作用力在一定條件下的合力可以為零
C.在光滑水平面上運動的小球能一直運動下去
D.在月球的宇航員仍然具有慣性
【變式2】(2023·廣西·九年級校聯考)如圖所示,在“探究阻力對物體運動的影響”實驗中,讓小車分別從斜面頂端由靜止滑下,研究小車在毛巾、棉布、木板水平面上滑行的距離。

(1)實驗中每次均讓小車從斜面頂端由靜止滑下的目的是:使小車每次在水平面上開始滑行時速度大小 (選填“相等”或“不相等”);
(2)實驗中發現小車在毛巾表面滑行的距離最近,在棉布表面滑行的距離較遠,在木板表面滑行的距離最遠。說明小車受到的阻力越小,速度減小得越 (選填“快”或“慢”);
(3)在大量經驗事實的基礎上,牛頓概括出了牛頓第一定律。牛頓第一定律 (選填“是”或“不是”)直接由實驗得出的,物理學中把這種科學推理的方法叫做 法(選填“控制變量”或“理想實驗”、“轉換”)。
角度2:慣性的理解及其影響因素
【例2】(2022·青海·統考中考真題)關于慣性,下列說法正確的是(  )
A.乘車時系安全帶是為了減小慣性 B.汽車質量越大,慣性越大
C.汽車行駛的速度越快,慣性越大 D.汽車靜止時沒有慣性
5.(2022·山東濟南·統考一模)在2022年北京冬奧會冰壺混雙比賽中,中國隊順利擊敗美國隊,如圖女冰壺運動員推出冰壺后,冰壺仍能繼續向前,是因為(  )
A.冰壺受到慣性作用 B.冰壺受到了慣性力 C.冰壺的慣性變小了 D.冰壺本身具有慣性
6.(2023下·山東威海·八年級統考期末)在“天宮課堂”第二課中,宇航員王亞平用“冰墩墩”做了太空拋物實驗,“冰墩墩”沿著拋出的方向做近似勻速前進,這跟牛頓第一定律所描述的現象是相同的。關于牛頓第一定律,下列說法正確的是(  )

A.牛頓第一定律在任何條件下都能成立
B.伽利略的斜面實驗是牛頓第一定律的實驗基礎
C.在水平面上滑動的木塊最終停下來,是由于沒有外力維持它的運動
D.在水平面上滑動的木塊最終停下來,是由于木塊的慣性逐漸減小
角度3:慣性的利用與防治
7.(2023·四川宜賓·統考中考真題)在圖中能防范慣性給人們帶來危害的是(  )
A. 緊固錘頭B. 擲鉛球
C. 開車系安全帶D. 跳遠
8.(2023·河北廊坊·廊坊市第四中學校考模擬預測)下列所示的事例中,屬于防止慣性帶來不利影響的是(  )
A.利用盛水容器,潑水澆菜 B.通過拍打衣服,除去上面的浮灰
C.開車前司機和乘客應系好安全帶 D.投擲鉛球時,球脫手后仍能繼續向前運動
9.(2023·黑龍江雞西·校考三模)下列事例中利用慣性的一組是(  )
①火車進站前,撤去動力,仍能進站
②高速路上汽車要限速行駛
③上岸后的鴨子,振動翅膀,把身上的水抖掉
④用力拍打被子,使被子上的灰塵落下
A.②③④ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
考點二 二力平衡
平衡狀態:靜止或勻速直線運動;
當物體處于平衡狀態時,物體受平衡力,反之,當物體受平衡力時,要么靜止,要么處于勻速直線運動狀態;
平衡力與平衡狀態的區別
角度1:平衡狀態的判斷
【例4】(2022·安徽·統考中考真題)圖示為小張測量體重時的情景,靜止時體重計對他的支持力為F1,他對體重計的壓力為F2,他受到的重力為G,則(  )
A.F2與G是一對平衡力 B. F1與F2是一對平衡力
C. F1與F2是一對相互作用力 D.F1與G是一對相互作用力
【變式1】(2023·江蘇無錫·江蘇省錫山高級中學實驗學校校考一模)如圖甲所示,“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關節等處,從幾十米高處跳下的一種極限運動。某運動員做蹦極運動,所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示(將蹦極過程近似為在豎直方向的運動),根據圖像可知,0~t0過程中速度大小的變化情況是 ;t0時刻運動員處于 狀態(選填“平衡”或“非平衡”)。運動員重力大小G= F0。
【變式2】(2023·廣西·廣西大學附屬中學校考模擬預測)如圖為一種爬桿機器人,它在沿桿豎直向上勻速爬行過程中(  )

A.運動狀態發生了改變
B.豎直方向上只受重力和摩擦力
C.摩擦力方向豎直向下
D.機器人對桿的壓力和桿對機器人的支持力是一對平衡力
角度2:平衡力與相互作用力的區別
【例5】(2023·四川遂寧·統考中考真題)“車禍猛于虎”,很多交通事故都是由于超速、超載、疲勞駕駛等造成的,對家庭、社會造成巨大傷害。如圖所示,大貨車由于超速行駛,雖然緊急剎車,仍然追尾前方等紅燈的小轎車。事故造成小轎車后備廂受損嚴重,大貨車的前保險杠也發生輕微形變。下列關于本次事故的描述正確的是(  )

A.小轎車比大貨車受損嚴重,是由于碰撞時大貨車對小轎車的作用力大于小轎車對大貨車的作用力
B.由于大貨車速度過快,導致其慣性較大而很難停下
C.剎車過程中,地面對車輪的摩擦力改變了大貨車的運動狀態
D.大貨車靜止時對地面的壓力和它受到的支持力是一對平衡力
【變式1】(2023·江蘇蘇州·統考一模)下列有關放在水平桌面上茶杯的說法正確的是(  )
A.茶杯對桌面的壓力和茶杯受到的重力是作用力與反作用力
B.茶杯對桌面的壓力和茶杯受到的重力是一對平衡力
C.桌面對茶杯的支持力是由于茶杯發生形變而產生的
D.桌面對茶杯的支持力是由于桌面發生形變而產生的
【變式2】(2023·陜西西安·校考模擬預測)如圖所示,把一個蘋果放在水平放置的電子秤上(如圖甲),電子秤受到的壓力為F1,再把電子秤傾斜放置(如圖乙),電子秤受到的壓力為F2。下列說法中正確的是(  )

A.一個蘋果的質量約為5g
B.兩圖中,F1與F2大小相等
C.甲圖中,蘋果對電子秤的壓力大小等于蘋果所受重力大小
D.乙圖中,蘋果的重力與電子秤對蘋果的支持力為一對平衡力
角度3:力與圖像問題
【例6】(2022·江蘇鎮江·統考中考真題)如圖1所示,物體M靜止在電梯底部,其上表面通過輕質彈簧與電梯頂部相連。M對電梯底部的壓力用F表示,忽略M和電梯的形變,0~t1內,電梯靜止,彈簧處于伸長狀態,t1時刻后電梯由靜止開始沿豎直方向運動。0~t4內,F隨時間t變化的圖線如圖2所示,則(  )
A.t1~t2內,電梯可能向上運動 B.t2~t3內,M的機械能保持不變
C.t3~t4內,電梯一定做加速運動 D.t1~t4內,彈簧對M的拉力不變
【變式1】(2022·山東臨沂·統考二模)如圖甲所示,物體放在粗糙程度相同的水平桌面上,在水平拉力F的作用下,運動的v-t關系圖象如圖乙所示,下列說法正確的是(  )
A.4 8s內,物體的速度大小保持不變
B.4 8s內,物體運動的距離為0.6m
C.4 8s內,物體受到的拉力與摩擦力是一對平衡力
D.8 12s內,物體運動的距離為2.4m
【變式2】(2023·湖南常德·統考模擬預測)如圖所示,水平地面上的一物體,受到方向不變的水平推力的作用,的大小與時間的關系如圖甲所示,物體的速度與時間的關系如圖乙所示。當時,物體受到的摩擦力是 N;當時,物體受到的摩擦力是 。

考點三 摩擦力
摩擦力的分類:
摩擦力的理解
靜摩擦力
①產生條件:接觸面是粗糙的;相互接觸并擠壓(即有壓力);有相對運動的趨勢(想發生而為發生);
②摩擦力的方向:與物體相對運動趨勢方向相反;
③大小:與靜摩擦平衡的外力有關;
滑動摩擦力
①產生條件:接觸面是粗糙的;相互接觸并擠壓(即有壓力);發生了相對運動;
②方向:與相對運動方向相反;
角度1:摩擦力的產生與理解
【例7】(2023·山東日照·統考中考真題)書法教育是對中小學生進行書法基本技能的培養和書法藝術欣賞,是傳承中華民族優秀傳統文化,培養愛國情懷的重要途徑。如圖所示,在某次書法課上,小明同學在水平桌面上平鋪一張白紙,然后在白紙的左側靠近邊緣處放鎮紙,防止書寫過程中白紙在桌面上打滑。書寫“一”字時,在向右行筆的過程中鎮紙和白紙都處于靜止狀態。則(  )

A.毛筆受到白紙的摩擦力的方向水平向左 B.鎮紙受到白紙的摩擦力的方向水平向右
C.白紙受到毛筆的摩擦力的方向水平向左 D.白紙只受到向左的摩擦力
【變式1】(2022·黑龍江齊齊哈爾·統考二模)建筑工地上常用的夾磚器(取磚工具)如圖所示,用它夾住兩塊相同的磚、豎直提起后靜止在空中,此時兩夾片與磚面平行,則(  )
A.兩磚之間無壓力
B.兩磚之間有摩擦力
C.夾磚器對磚的摩擦力向上
D.夾片對磚的壓力增大,磚受到的摩擦力不變
【變式2】(2022·江蘇揚州·校考三模)如圖所示,木塊豎立在上表面粗糙的小車上,隨小車一起以相同的速度在水平地面上向右做勻速直線運動,不考慮空氣阻力,此時木塊底部 (選填“受”或“不受”)摩擦力;若木塊與小車的接觸面光滑,當小車突然加速運動時,木塊將 (選填“向左傾倒”“向右傾倒”或“保持勻速直線運動狀態”)。
角度2:探究影響滑動摩擦力的因素
【例8】(2023·遼寧本溪·統考中考真題)小丹選取了兩個彈簧測力計、細線、棉布、木板、重為10N和15N的兩個木塊(表面粗糙程度相同)等器材,探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關:

(1)小丹水平勻速直線拉動木塊,利用 條件可知木塊所受摩擦力大小等于彈簧測力計的示數。她分別做了如圖甲、乙、丙所示三次實驗;
①分析甲、乙兩次實驗,可以得出接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力 的結論;
②分析甲、丙兩次實驗,可以得出壓力相同時,接觸面 ,滑動摩擦力越大的結論;
③小丹從上述實驗聯想到生活中瓶蓋上設計了花紋,可用 (填“①”或“②”)的結論進行解釋;
(2)她想繼續探究滑動摩擦力大小與物體的重力大小是否有關,利用圖甲實驗做對比分析,又設計了如圖丁所示的實驗,使彈簧測力計A始終保持豎直狀態,并調整高度,使其示數為 N,拉動木板,當木塊相對于地面靜止時,彈簧測力計B的示數為1N,分析可得滑動摩擦力大小與物體重力大小 。
【變式1】(2023·湖南長沙·長沙市北雅中學校考二模)小明用如圖所示裝置探究“影響滑動摩擦力大小的因素”,一端帶有定滑輪的長木板固定不動,鋁塊通過細線與彈簧測力計相連。(忽略細線與滑輪之間的摩擦)

(1)若在圖甲鋁塊上加減木塊,則可以探究滑動摩擦力大小與 的關系;
(2)若將鋁塊和外形相同的木塊按照圖乙所示方式放置,則此時鋁塊受到的滑動摩擦力大小 (選填“大于”“小于”或“等于”)圖甲中鋁塊所受滑動摩擦力;
(3)實驗中彈簧測力計損壞,小明設計了如圖丙所示的實驗裝置,小桶內裝入適量沙子,使鋁塊恰好做勻速直線運動,鋁塊質量為m1,沙子和小桶總質量為m2,則鋁塊受到的摩擦力f= (用符號表示,不計繩與滑輪之間的摩擦)。
【變式2】(2022·廣東佛山·統考模擬預測)如圖所示,是同學們在探究“滑動摩擦力的大小與壓力大小有什么關系”的實驗裝置圖。跨過光滑定滑輪的細線兩端分別與木塊和彈簧測力計相連,滑輪和木塊間的細線保持水平。勻速向左拉動水平放置的木板(木塊和砝碼相對桌面靜止),彈簧測力計的讀數是2.7N,木塊與木板間的滑動摩擦力是 N;木塊受到的摩擦力的方向是 ;拿走砝碼,重復做一遍,這時木塊受到的摩擦力將 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。

角度3:增大和減小摩擦力的方法
【例9】(2023·山東聊城·統考中考真題)汽車是一種重要的交通工具。它的一些設計和公安交通管理部門的許多要求都與物理知識有關,下列說法正確的是(  )
A.倒車雷達是利用超聲波進行回聲定位的
B.在某些路段禁止鳴笛,是為了阻斷噪聲傳播
C.汽車的輪胎上制有花紋,目的是減小摩擦
D.必須使用安全帶,是為了避免剎車時的慣性
【變式1】(2022·陜西渭南·統考二模)在足球課上,小明將足球踢出,足球在草地上滾動,下列分析正確的是(  )
A.以滾動的足球為參照物,球門是靜止的
B.腳踢球時感到疼,說明力可以改變物體的運動狀態
C.足球鞋底凹凸不平,是為了增大對地面的壓力
D.踢出后的足球繼續滾動,是由于慣性的原因
【變式2】(2022·吉林長春·校考二模)下列實例中要減小摩擦的是( )
A.自行車車閘 B.涂有防滑粉的手 C.鞋底有花紋 D.滾動軸承
1.(2023·海南·統考中考真題)如圖是改進的探究影響滑動摩擦力大小的因素的實驗裝置。下列說法不正確的是(  )
A.實驗時水平拉動長木板A,可測出木塊B所受摩擦力大小
B.拉動長木板A的速度越大,彈簧測力計示數越大
C.在木塊B上增加重物,拉動長木板A時彈簧測力計示數變大
D.在長木板A上鋪毛巾,可探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系
2.(2023·內蒙古興安盟·統考中考真題)如圖甲是探究“阻力對物體運動的影響”實驗裝置。下列與此實驗有關的說法錯誤的是(  )
A.實驗中每次讓小車從斜面頂端由靜止滑下的目的是使小車到達水平面的速度大小相等
B.實驗中改變木板表面的粗糙程度是為了改變運動的小車所受的阻力大小
C.根據實驗現象及進一步推理,如果小車運動時不受阻力,它將做勻速直線運動
D.如圖乙所示,小球從A點由靜止釋放擺動到右側最高點C時,若小球所受的力全部消失,可判斷小球將做勻速直線運動
3.(2023·山東青島·統考中考真題)如圖所示, 一只碗放在水平餐桌上,它們都處于靜止狀態。以下兩個力屬于一對平衡力的是(  )

A.餐桌對碗的支持力和碗對餐桌的壓力
B.餐桌對碗的支持力和碗受到的重力
C.碗對餐桌的壓力和地面對餐桌的支持力
D.餐桌對地面的壓力和餐桌對碗的支持力
4.(2023·江蘇常州·統考中考真題)如圖所示,小明用平行于水平地面的力推箱子,沒有推動,下列屬于平衡力的是(  )

A.人推箱子的力和箱子對地面的摩擦力
B.人推箱子的力和箱子推人的力
C.箱子對地面的壓力和地面對箱子的支持力
D.箱子受到的重力和地面對箱子的支持力
5.(2023·山東菏澤·統考中考真題)以下設計中,不是利用摩擦的是(  )
A. 瓶蓋邊緣的條紋 B. 橋面上刻的條紋
C. 握筆處的條紋 D. 下水管上的條紋
6.(2023·遼寧阜新·統考中考真題)下列實例中,為了增大摩擦的是(  )
A. 整理箱下面裝輪子 B. 冰壺比賽中運動員刷冰
C. 給門軸合頁加注潤滑劑 D. 輪胎表面制成凹凸花紋
7.(2023·遼寧大連·統考中考真題)汽車在水平路面上勻速直線行駛,與汽車的重力相平衡的是( )
A.汽車受到的牽引力 B.汽車受到的阻力
C.汽車對路面的壓力 D.路面對汽車的支持力
8.(2023·四川甘孜·統考中考真題)如圖所示,用F=100N的水平力把重20N的物體壓在豎直墻壁上靜止不動,物體受到的摩擦力大小為 N,摩擦力方向 (選填“豎直向上”或“豎直向下”)。

【答案】 20 豎直向上
【詳解】[1][2]如圖所示,物體被壓在豎直墻壁上靜止不動,此時物體受到平衡力作用,物體在豎直方向上受到的重力和摩擦力是一對平衡力,這兩個力大小相等,則摩擦力的大小等于重力為20N;這兩個力的方向相反,因重力方向是豎直向下,所以摩擦力的方向是豎直向上。
9.(2023·黑龍江哈爾濱·統考中考真題)如圖所示,跳傘運動員遠離飛機過程中,相對于飛機是 (選填“運動”或“靜止”)的;過一段時間后,他在空中勻速直線下降時,受 (選填“平衡”或“非平衡”)力。

10.(2023·山東德州·統考中考真題)如圖甲所示,建筑工地上起重機豎直提升重物,在此過程中,起重機對重物拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示,重物上升的圖像如圖丙所示。請在甲圖上畫出時,重物受力的示意圖,并標明力的大小(點為重物的重心),不計空氣阻力。


11.(2023·四川雅安·統考中考真題)小雨在做“探究影響滑動摩擦力大小的因素”實驗時,結合生活中的現象,猜想影響滑動摩擦力大小的因素可能有:
猜想一:接觸面所受的壓力大小
猜想二:接觸面的粗糙程度
……
(1)如圖甲所示,將一個木塊放在水平長木板上,用彈簧測力計沿水平方向 拉動,根據 可知滑動摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)如圖乙所示,在木塊上放一個重物,重復上面的操作。比較甲、乙兩圖中彈簧測力計的示數,可探究滑動摩擦力大小與 的關系;

(3)如圖丙所示,將木塊放在毛巾上,重復上面的操作。比較甲、丙兩圖可得出:壓力大小相同時, ,滑動摩擦力越大;
(4)小雨猜想滑動摩擦力大小還與速度大小有關。她設計了如圖a所示的實驗裝置,傳送帶速度可以自由調節,物塊始終相對地面靜止,拉力傳感器可以顯示拉力大小。改變傳送帶速度,根據實驗數據分別繪制出傳送帶的速度與時間()和拉力與時間()的關系圖象。分析圖b、c兩圖可知,滑動摩擦力的大小與物體相對傳送帶運動速度的大小 (選填“有關”或“無關”),理由是: 。

12.(2023·山東青島·統考中考真題)冰壺運動被稱為“冰上圍棋”,比賽充滿了智慧。冰壺比賽時, 運動員有時要不斷地擦冰,這是為了改變冰壺受到的滑動摩擦力。為此,小蘭和小海一起對影響滑動摩擦力大小的因素進行探究。

(1)小蘭和小海分別采用如圖甲、乙所示方式, 使木塊沿水平長木板做勻速直線運動。木塊受到的滑動摩擦力大小 Ff1與彈簧測力計示數相等的是圖 的方式, 依據的是 知識;
(2)按圖甲的做法, 在木塊上加放砝碼, 改變木塊對長木板的壓力, 測出此種情況下的滑動摩擦力 Ff2,發現 這說明接觸面受到的壓力越大,滑動摩擦力越 ;
換用材料相同但表面更粗糙的長木板,保持木塊上的砝碼不變,測出此種情況下的滑動摩擦力 Ff3,發現 ,這說明接觸面越 ,滑動摩擦力越大;
(3)冰壺運動員在比賽過程中不斷地擦冰,這是通過改變接觸面的粗糙程度來 摩擦的,目的是使冰壺在冰面上運動的距離更 一些。
一、選擇題
1.茶杯靜止在水平桌面上,下列各對力中屬于平衡力的是(  )
A.茶杯所受的重力和桌面對茶杯的支持力
B.茶杯所受的重力和茶杯對桌面的壓力
C.茶杯對桌面的壓力和桌面對茶杯的支持力
D.桌子所受的重力和地面對桌子的支持力
2.體育課上小明和小李在玩籃球休息時他們討論了一些關于打籃球時的物理問題,他們的討論中說法不正確的是(  )
A.靜止在地面上的籃球所受的重力與籃球對地面的壓力平衡
B.籃球上有花紋,是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力
C.投籃時,籃球離開手后繼續向上運動,是因為籃球具有慣性
D.籃球撞在籃板上被彈回,是力改變了物體的運動狀態
3.如圖,質量為10kg的物體在水平力F作用下,靜止在豎直墻上,在力F逐漸減小的過程中,物體靜止一段時間后,向下運動,則在這個過程中,摩擦力f與時間t的關系,下列圖線可能符合的是(  )
A. B.
C. D.
4.如圖是中國羽毛球隊的兩名隊員在2023年蘇迪曼杯半決賽中的精彩瞬間,在比分落后的情況下,隊員們發揚頑強拼搏的團隊精神,實現驚天逆轉,闖進決賽。下列說法正確的是(  )
A.擊球時,球拍發生了形變
B.擊球時,拍對球的力和球對拍的力是一對平衡力
C.上升的羽毛球最終落向地面是因為受到空氣阻力
D.羽毛球下落過程中重力勢能不變
5.某同學用如圖所示的裝置研究影響滑動摩擦力大小的因素。表面粗糙程度均勻的木板放在水平桌面上,木塊A放在水平木板上,可忽略重力的彈簧測力計沿水平方向一端固定,一端掛在木塊A上,拉動木板,下列說法正確的是(  )
A.需要在木塊A相對木板靜止時讀取測力計的示數
B.向右拉動木板時,木塊A受到的摩擦力方向水平向左
C.彈簧測力計對木塊A的拉力和木塊A受到的滑動摩擦力是一對相互作用力
D.當木塊A相對地面靜止時,拉動木板的速度加快,彈簧測力計的示數不變
6.如圖所示,物體A、B疊放在水平地面上,對A施加水平向右的拉力F,A、B一起向右做勻速直線運動,下列說法正確的是(  )

A.物體A受的摩擦力向右,大小為F
B.物體B受到的重力和桌面給它的支持力是一對平衡力
C.物體B水平方向受到兩個力的作用
D.將力F撤去后,物體A還可以向右運動一段距離,是受到了慣性的作用
7.2022年2月6日,中國女足以3:2戰勝韓國女足,第9次榮獲亞洲杯冠軍。如圖是唐佳麗在比賽時的場景。下列關于足球比賽中涉及到的物理知識,分析正確的是(  )
A.足球鞋底凹凸不平,是為了減小鞋與草坪間的摩擦力
B.運動員帶球時要持續踢球,說明力是維持物體運動的原因
C.踢出去的足球在空中能夠繼續飛行,是因為受到慣性力的作用
D.足球靜止在水平地面時,足球的重力與地面對足球的支持力是平衡力
8.下列關于力和運動的說法中,正確的是(  )
A.行駛的汽車無論以什么物體為參照物,它都是運動的
B.在草地上滾動的足球最后停下,是因為它的慣性逐漸減小
C.排球運動員扣球時,感到手部疼痛,說明力的作用是相互的
D.在水平地面上做勻速直線運動的汽車,其所受牽引力大于阻力
9.掛在樹上的蘋果,靜止時受到的一對平衡力是( )
A.蘋果受到的重力和蘋果對樹的拉力
B.蘋果受到的重力和樹受到的重力
C.蘋果對樹的拉力和樹對蘋果的拉力
D.蘋果受到的重力和樹對蘋果拉力
10.如圖小木塊用細線系在光滑斜面上,若將細線剪斷,下列分析正確的是( )
A.小木塊將受到三個力的作用
B.小木塊因受到二力平衡將保持勻速下滑
C.小木塊沿斜面滑下能說明小木塊具有慣性
D.小木塊沿斜面滑下能說明力可以改變物體運動狀態
11.如圖甲所示,水平地面上的物體受到方向不變的水平推力F的作用,其F-t和v-t圖像分別如圖乙和圖丙所示。由圖像可知(  )
A.0~3s內,推力對物體做功9J
B.t=5s時,物體受到的摩擦力是9N
C.9~12s內,推力F對物體做功的功率為6W
D.9~12s內,物體克服摩擦力做的功是6J
12.如圖1所示,物體M靜止在電梯底部,其上表面通過輕質彈簧與電梯頂部相連。M對電梯底部的壓力用F表示,忽略M和電梯的形變,0~t1內,電梯靜止,彈簧處于伸長狀態,t1時刻后電梯由靜止開始沿豎直方向運動。0~t4內,F隨時間t變化的圖線如圖2所示,則(  )
A.t1~t2內,電梯可能向上運動 B.t2~t3內,M的機械能保持不變
C.t3~t4內,電梯一定做加速運動 D.t1~t4內,彈簧對M的拉力不變
13.(多選)如圖所示,放在水平地面上的物體,受到方向不變的水平推力F的作用,F的大小與時間t的關系,物體運動的速度v與時間t的關系如圖乙所示,則下列說法正確的有(  )

A.當t=1s時,推力F=1N,物體處于靜止狀態
B.當t=3s時,推力F=3N,物體受到摩擦力大小為3N
C.當t=5s時,物體受到的摩擦力大小為3N
D.在2s~4s內,物體受到的合力為1N
二、填空題
14.如圖甲所示,完全相同的木塊A和B疊放在水平桌面上,在10N的水平拉力F1作用下A、B一起以2m/s的速度做勻速直線運動,此時木塊B受桌面的摩擦力大小為 N。若將A、B緊靠著放存水平桌面上,用水平力F2推動它們一起以1m/s的速度做勻速直線運動,如圖乙,則推力F2= N,木塊B所受的摩擦力為 N。
15.如圖所示,汽車B剎車后,由于 撞到汽車A、“追尾”碰撞的一瞬間,B汽車對A汽車的撞擊力 (選填“大于”“小于”或“等于”)汽車對B汽車的力,此時對汽車B中的司機起保護作用的是 。(選填“安全帶”或“汽車頭枕”)
16.如圖所示,某同學擦黑板時,用的力將重為的黑板擦按在豎直的黑板上保持不動,則黑板擦受到的摩擦力為 。若增大按壓黑板擦的力,則黑板擦受到的摩擦力大小 (選填“增大”、“減小”或“不變”)。
17.如圖甲所示,“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關節等處,從幾十米高處跳下的一種極限運動。某運動員做蹦極運動,所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示(將蹦極過程近似為在豎直方向的運動),根據圖像可知,0~t0過程中速度大小的變化情況是 ;t0時刻運動員處于 狀態(選填“平衡”或“非平衡”)。運動員重力大小G= F0。
18.如圖所示,物體甲重30N, 被50N的水平壓力F甲壓在豎直墻壁上保持靜止,則物體甲受到的摩擦力為 N,方向 ;若增大F甲,則物體甲受到的摩擦力 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
19.如圖1所示,靜止在水平面上的物塊,受水平拉力F作用,F隨時間t的變化關系如圖2所示,從t=0開始,小兵每隔2s記錄的物塊位置和時刻如圖3所示,由圖象可知:t=10s時,物塊受到的摩擦力為 N;若t=16s時,水平面光滑,物體 (選填“能”或“不能”)做勻速直線運動。
三、實驗題
20.如圖所示,是“探究阻力對運動的影響”的實驗情景。
(1)讓小車三次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)水平面越光滑,運動小車受到的阻力越小,運動的距離越 ;
(3)伽利略對類似的實驗進行了分析并進一步推測:如果水平面光滑,小車在運動時不受阻力,則小車將在水平面上做 運動;
(4)牛頓在伽利略等人的研究成果上概括出了牛頓第一定律,該定律( )
A.能用實驗直接驗證
B.不能用實驗直接驗證,所以不能確定這個定律是否正確
C.是在大量經驗事實的基礎上,通過進一步的推理概括得出的
21.小明同學用下圖所示的裝置,探究“影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗。
(1)實驗過程中,彈簧測力計必須沿水平方向拉著木塊A做 運動,此時木塊A受到的拉力與它受到的滑動摩擦力是一對 ;(選填“平衡力”或“相互作用力”)
(2)對比甲、丙兩次實驗,是為了探究滑動摩擦力與 的關系,下列現象中應用了甲、丙實驗所得結論的是 (選填字母);
A.體操運動員在手上涂防滑粉
B.自行車剎車時,用力捏手剎
C.給門軸加潤滑油
(3)小明將圖甲中的木塊A沿豎直方向截去一半后,測得木塊所受的滑動摩擦力變為原來的一半。由此得出:滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小。你認為他的探究過程中存在的問題是 。
22.為了探究靜摩擦力作用的相互性,并比較一對相互作用的靜摩擦力的大小,某實驗小組設計了如圖甲所示的實驗裝置,整個裝置放在水平桌面上,其中、兩木塊疊放在一起,兩個輕質彈簧測力計、的一端與兩木塊相連,另一端固定在鐵架臺E、F上。后來經過討論,完善了實驗裝置,如圖乙所示。
(1)在理想情況下,A對B的靜摩擦力的大小等于 彈簧測力計的示數;(選填“C”或“D”)
(2)在B下面放細圓木條的目的是 ,在A上放置砝碼的目的是 ;
(3)實驗中需向右緩慢移動鐵架臺F,在此過程中,應使A、B保持相對 (選填“運動”或“靜止”),整個裝置靜止后,讀取兩個彈簧測力計的示數F1、F2;
(4)分析實驗數據,若 ,則靜摩擦力的作用是相互的,且一對相互作用的靜摩擦力大小相等。中小學教育資源及組卷應用平臺
第四章 力與運動
課標要求
2.2.5 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。 4.2.2 探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關。
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1 牛頓第一定律 ★★★ 本章內容多以選擇、填空和實驗探究的題型的形式出現在中考中,將生活中的實例與本章知識相結合,考察物體的平衡問題和摩擦力問題。
考點2 二力平衡 ★★★
考點3 摩擦力 ★★★
★★★代表必考點,★★代表常考點,★星表示中頻考點。
知識點1:牛頓第一定律及其慣性
阻力對物體運動的影響
(1)三次實驗小車都從斜面頂端滑下的目的是:保證小車沿著水平面運動的_____相同
(2)實驗結論:在同樣條件下,平面越光滑,小車所受的阻力越_______,速度變化越__________,前進越________
(3)伽利略推論:在理想情況下,如果表面絕對光滑,物體將以__________________
2. 牛頓第一定律:
(1)內容
一切物體在沒有受到力的作用時,總保持______狀態或____________狀態
(2)理解
①該結論是是由實驗推理概括出來的結論推理;
②“總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態”是指物體不受外力時,原來靜止的物體將永遠保持靜止狀態,原來運動的物體將永遠做勻速直線運動;
③力不是維持物體運動的原因,力是改變物體運動狀態的原因
3.慣性
(1)定義:
一切物體都有___________________不變的性質,我們把這種性質稱為慣性
(2)影響因素
慣性的大小與物體的________有關,物體的_______越大,其運動狀態越難以改變,我們就說它的慣性越大
(3)理解
①對任何物體,無論是運動還是靜止,都具有慣性.
②慣性不是力.不能把慣性說成是“慣性力”“受到慣性作用”或“克服物體的慣性”,一般只能說“具有慣性”
(4)利用:如拍打塵土、體育比賽中的各種投擲項目、助跑等
(5)危害:如剎車傾倒、走路滑倒和絆倒等
【答案】初速度 小 小 遠 恒定不變的速度永遠運動下去 靜止 勻速直線運動 保持原來運動狀態 質量 質量
知識點2:二力平衡
1.平衡狀態:指物體保持_______或_________________狀態
2.二力平衡
(1)定義: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
(2)條件
同物:作用在同一個物體上
等大:兩個力大小相等
反向:兩個力的方向相反
共線:兩個力在同一條直線
(3)注意:二力平衡時要求四個條件同時具備、缺一不可
【提示】
(1)判斷二力是否平衡既可利用二力平衡條件來判斷,也可以根據物體是否處于平衡狀態來確定受到的是否是平衡力.
平衡力和相互作用力的區別:
一對平衡力 一對相互作用力
不同點 作用在同一個物體上 分別作用在兩個物體上
不一定為同性質的力 一定為同性質的力
其中一個力消失,另一個力不受影響 同時產生、同時消失
相同點 大小相等、方向相反、作用在一條直線上
【答案】 靜止 勻速直線運動
知識點3:摩擦力
(1)定義:兩個相互接觸的物體,當它們_______時,在_______上會產生一種阻礙_________運動的力
(2)產生的條件
①物體間相互接觸并擠壓;
②接觸面粗糙;
③物體間有相對運動或相對運動的趨勢
(3)方向:與物體相對運動(相對運動的趨勢)的方向__________
(4)分類:靜摩擦、滑動摩擦、滾動摩擦
(5)探究影響滑動摩擦力大小的因素
1)測量原理:____________
2)探究過程:
(1)把同一木塊放在粗糙程度不同的接觸面上,用彈簧測力計拉動木塊做_______運動,觀察彈簧測力計示數
(2)在木塊上加不同質量的砝碼,用彈簧測力計拉動木塊在同一接觸面上做勻速直線運動,觀察彈簧測力計示數
3)結論:
滑動摩擦力的大小跟壓力的大小和_______有關.同一接觸面,壓力越大,滑動摩擦力越____;壓力一定時,接觸面越______,滑動摩擦力越大
(6)增大摩擦力的方法:增大_______、增大接觸面______、變滾動為_____
(7)減小摩擦力的方法: 減小_____、減小接觸面_______、變滑動為_______(滾動軸承)、使接觸面__________(加潤滑油、氣墊、磁懸浮)
【提示】
(1)豎直是指垂直于水平面;垂直是指垂直于某個平面,這個平面不一定是水平面,可能是傾斜的.
(2)摩擦力的方向不一定和物體的運動方向相反,有時也和物體的運動方向相同,如自行車后輪受到的摩擦力;摩擦力有時起動力作用,如人走路.
答案:相對滑動 接觸面 相對 相反 二力平衡 勻速直線 接觸面的粗糙程度 大 粗糙 壓力 粗糙程度 滑動 壓力 粗糙程度 滾動 彼此分開
考點一 牛頓第一定律的理解
牛頓第一定律的理解
牛頓第一定律又稱慣性定律,是通過科學推理得出來的,在實驗室是沒辦法完成的;
(2)一切物體都會受到力的作用,但可以受到平衡力,當物體受到平衡力時,總保持靜止或勻速直線運動狀態;
(3)力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態的原因;
慣性的理解
慣性是物體本身具有的特性,只與物體的質量有關,與物體是否運動無關;
慣性不是力,不能把慣性說成是“慣性力”“受到慣性的作用”或“克服物體的慣性”,一般只能說“具有慣性”或“受到慣性”或“由于慣性的緣故”;
角度1:牛頓第一定律的內容及其理解
【例1】(2022·廣西百色·統考中考真題)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
【詳解】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。
【變式1】(2023·貴州貴陽·校考模擬預測)下列關于牛頓運動定律,說法正確的是(  )
A.力是維持運動狀態的原因
B.作用力和反作用力在一定條件下的合力可以為零
C.在光滑水平面上運動的小球能一直運動下去
D.在月球的宇航員仍然具有慣性
【答案】D
【詳解】A.力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態的原因,故A錯誤;
B.兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在兩個物體上,不能合成,故B錯誤;
C.在光滑水平面上運動的小球還要受到空氣阻力等其它力的影響,運動狀態可能改變,根據牛頓第一定律,在光滑水平面上運動的不受力的小球能一直運動下去,故C錯誤;
D.一切物體都具有慣性,慣性只跟質量有關,故D正確。
故選D。
【變式2】(2023·廣西·九年級校聯考)如圖所示,在“探究阻力對物體運動的影響”實驗中,讓小車分別從斜面頂端由靜止滑下,研究小車在毛巾、棉布、木板水平面上滑行的距離。

(1)實驗中每次均讓小車從斜面頂端由靜止滑下的目的是:使小車每次在水平面上開始滑行時速度大小 (選填“相等”或“不相等”);
(2)實驗中發現小車在毛巾表面滑行的距離最近,在棉布表面滑行的距離較遠,在木板表面滑行的距離最遠。說明小車受到的阻力越小,速度減小得越 (選填“快”或“慢”);
(3)在大量經驗事實的基礎上,牛頓概括出了牛頓第一定律。牛頓第一定律 (選填“是”或“不是”)直接由實驗得出的,物理學中把這種科學推理的方法叫做 法(選填“控制變量”或“理想實驗”、“轉換”)。
【答案】 相等 慢 不是 理想實驗
【詳解】(1)[1]根據控制變量法,實驗中每次均讓小車從斜面頂端由靜止滑下的目的是:使小車每次在水平面上開始滑行時速度大小相等,比較小車在阻力不同的平面上滑行的距離。
(2)[2]木板表面最光滑,實驗中發現小車在毛巾表面滑行的距離最近,在棉布表面滑行的距離較遠,在木板表面滑行的距離最遠。說明小車受到的阻力越小,速度減小得越慢。
(3)[3][4]根據(2)推理可知,當小車在水平方向上不受力時,小車的速度不會變小,小車做勻速直線運動,在大量經驗事實的基礎上,牛頓概括出了牛頓第一定律。生活中不受力的物體不存在,因此牛頓第一定律不是直接由實驗得出的,而是在實驗的基礎上推理得出的,物理學中把這種科學推理的方法叫做理想實驗法。
角度2:慣性的理解及其影響因素
【例2】(2022·青海·統考中考真題)關于慣性,下列說法正確的是(  )
A.乘車時系安全帶是為了減小慣性 B.汽車質量越大,慣性越大
C.汽車行駛的速度越快,慣性越大 D.汽車靜止時沒有慣性
【答案】B
【詳解】AB.慣性大小只與物體的質量有關,質量越大,慣性越大;質量不變,慣性不變,所以乘車時系好安全帶是為了防止緊急剎車時由于慣性對人造成的傷害,不能減小慣性,故A錯誤,B正確;
CD.運動的物體具有慣性,靜止的物體也具有慣性,一切物體都具有慣性,慣性的大小只于物體的質量有關,與物體運動狀態無關,故CD錯誤。
故選B。
5.(2022·山東濟南·統考一模)在2022年北京冬奧會冰壺混雙比賽中,中國隊順利擊敗美國隊,如圖女冰壺運動員推出冰壺后,冰壺仍能繼續向前,是因為(  )
A.冰壺受到慣性作用 B.冰壺受到了慣性力 C.冰壺的慣性變小了 D.冰壺本身具有慣性
【答案】D
【詳解】ABD.慣性不是力,而是一種保持原來運動狀態不變的性質,故不能說收到慣性的作用,或受到慣性力,應該說具有慣性或由于慣性等,冰壺仍能繼續向前,是因為冰壺具有慣性,有保持原來向前運動的狀態不變的性質。故AB不符合題意,D符合題意。
C.慣性大小只與質量有關,冰壺向前運動過程中,質量不變,則慣性不變,故C不符合題意。
故選D。
6.(2023下·山東威海·八年級統考期末)在“天宮課堂”第二課中,宇航員王亞平用“冰墩墩”做了太空拋物實驗,“冰墩墩”沿著拋出的方向做近似勻速前進,這跟牛頓第一定律所描述的現象是相同的。關于牛頓第一定律,下列說法正確的是(  )

A.牛頓第一定律在任何條件下都能成立
B.伽利略的斜面實驗是牛頓第一定律的實驗基礎
C.在水平面上滑動的木塊最終停下來,是由于沒有外力維持它的運動
D.在水平面上滑動的木塊最終停下來,是由于木塊的慣性逐漸減小
【答案】B
【詳解】.由力學發展理論可知,物體在速度極快(接近光速)或物體極小時,牛頓第一定律不成立,故A錯誤;
B.牛頓在伽利略的斜面實驗基礎上做牛頓第一定律的實驗,故B正確;
C.在水平面上滑動的木塊最終停下來,是由于受到摩擦阻力的作用,故C錯誤;
D.在水平面上滑動的木塊最終停下來,是由于受到摩擦阻力的作用,物體的慣性與質量有關,質量不變,慣性大小不變,故D錯誤。
故選。
角度3:慣性的利用與防治
7.(2023·四川宜賓·統考中考真題)在圖中能防范慣性給人們帶來危害的是(  )
A. 緊固錘頭B. 擲鉛球
C. 開車系安全帶D. 跳遠
【答案】C
【詳解】A.緊固錘頭是利用錘頭的慣性,套緊在錘柄上,故A不符合題意;
B.擲鉛球是利用鉛球的慣性,鉛球離開人手后,由于慣性能繼續在空中運動,故B不符合題意;
C.開車系安全帶是防止急剎車時,由于人具有慣性,繼續向前運動,碰到障礙物,發生事故,故C符合題意;
D.跳遠是利用人的慣性,人離開地面后,由于慣性能繼續在空中運動,故D不符合題意。
故選C。
8.(2023·河北廊坊·廊坊市第四中學校考模擬預測)下列所示的事例中,屬于防止慣性帶來不利影響的是(  )
A.利用盛水容器,潑水澆菜 B.通過拍打衣服,除去上面的浮灰
C.開車前司機和乘客應系好安全帶 D.投擲鉛球時,球脫手后仍能繼續向前運動
【答案】C
【詳解】A.利用盛水容器,潑水澆菜,將水從容器中潑出,是利用了水的慣性,故A不符合題意。
B.用力拍打衣服時,衣服運動,而灰塵由于慣性保持原來的靜止狀態,于是與衣服脫離,利用了灰塵的慣性,故B不符合題意;
C.司機開車系好安全帶是為了防止剎車時,人由于慣性向前傾而造成傷害,屬于防止慣性帶來不利影響,故C符合題意;
D.投擲鉛球時,球脫手后,由于慣性,鉛球還要保持原來向前的運動狀態,所以會繼續向前運動,是利用慣性,故D不符合題意。
故選C。
9.(2023·黑龍江雞西·校考三模)下列事例中利用慣性的一組是(  )
①火車進站前,撤去動力,仍能進站
②高速路上汽車要限速行駛
③上岸后的鴨子,振動翅膀,把身上的水抖掉
④用力拍打被子,使被子上的灰塵落下
A.②③④ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
【答案】B
【詳解】①火車進站前,撤去動力,仍能進站,是利用了火車的慣性;②高速路上汽車要限速行駛,是為了防止由于慣性帶來傷害;③上岸后的鴨子,振動翅膀,把身上的水抖掉,是利用了水的慣性;④用力拍打被子,使被子上的灰塵落下,是利用了灰塵的慣性。所以利用慣性的是①③④。故B符合題意,ABD不符合題意。
故選B。
考點二 二力平衡
平衡狀態:靜止或勻速直線運動;
當物體處于平衡狀態時,物體受平衡力,反之,當物體受平衡力時,要么靜止,要么處于勻速直線運動狀態;
平衡力與平衡狀態的區別
角度1:平衡狀態的判斷
【例4】(2022·安徽·統考中考真題)圖示為小張測量體重時的情景,靜止時體重計對他的支持力為F1,他對體重計的壓力為F2,他受到的重力為G,則(  )
A.F2與G是一對平衡力 B. F1與F2是一對平衡力
C. F1與F2是一對相互作用力 D.F1與G是一對相互作用力
【答案】C
【詳解】A.他對體重計的壓力為F2,他受到的重力為G,方向都是向下的,故并不是平衡力,故A不符合題意;
BC.靜止時體重計對他的支持力為F1,他對體重計的壓力為F2,是兩個物體間的作用力,互為施力物體,互為受力物體,兩個力的大小相等,方向相反,故是一對相互作用力,故B不符合題意;C符合題意;
D.靜止時體重計對他的支持力為F1,他受到的重力為G,是同一個物體受到的兩個力,兩個力的大小相等,方向相反,故是一對平衡力,故D不符合題意。
故選C。
【變式1】(2023·江蘇無錫·江蘇省錫山高級中學實驗學校校考一模)如圖甲所示,“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關節等處,從幾十米高處跳下的一種極限運動。某運動員做蹦極運動,所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示(將蹦極過程近似為在豎直方向的運動),根據圖像可知,0~t0過程中速度大小的變化情況是 ;t0時刻運動員處于 狀態(選填“平衡”或“非平衡”)。運動員重力大小G= F0。
【答案】 先變大后變小 非平衡
【詳解】[1]0~t0過程中,繩子拉力F為0時,人自由下落,速度逐漸變大,一直增加到重力等于拉力,當拉力大于重力后,合力方向向上,運動方向與合力方向相反,速度減小,所以速度先變大后變小。
[2]在t0時刻,拉力最大,且拉力大于重力,所以此時刻運動員受力不平衡,處于非平衡狀態。
[3]當運動員最終靜止時,重力等于拉力,由圖乙可知,最后運動員受到的拉力為,即運動員重力大小為。
【變式2】(2023·廣西·廣西大學附屬中學校考模擬預測)如圖為一種爬桿機器人,它在沿桿豎直向上勻速爬行過程中(  )

A.運動狀態發生了改變
B.豎直方向上只受重力和摩擦力
C.摩擦力方向豎直向下
D.機器人對桿的壓力和桿對機器人的支持力是一對平衡力
【答案】B
【詳解】A.爬桿機器人沿桿豎直向上勻速爬行時,做勻速直線運動,運動狀態保持不變,故A不符合題意;
B.機器人在豎直方向上只受重力和桿對機器人的摩擦力作用,故B符合題意;
C.機器人受到的重力豎直向下,在豎直向上勻速爬行時摩擦力與重力平衡,所以受摩擦力方向豎直向上,故C不符合題意;
D.機器人對桿的壓力和桿對機器人支持力是一對相互作用力,不是平衡力,故D不符合題意。
故選B。
角度2:平衡力與相互作用力的區別
【例5】(2023·四川遂寧·統考中考真題)“車禍猛于虎”,很多交通事故都是由于超速、超載、疲勞駕駛等造成的,對家庭、社會造成巨大傷害。如圖所示,大貨車由于超速行駛,雖然緊急剎車,仍然追尾前方等紅燈的小轎車。事故造成小轎車后備廂受損嚴重,大貨車的前保險杠也發生輕微形變。下列關于本次事故的描述正確的是(  )

A.小轎車比大貨車受損嚴重,是由于碰撞時大貨車對小轎車的作用力大于小轎車對大貨車的作用力
B.由于大貨車速度過快,導致其慣性較大而很難停下
C.剎車過程中,地面對車輪的摩擦力改變了大貨車的運動狀態
D.大貨車靜止時對地面的壓力和它受到的支持力是一對平衡力
【答案】C
【詳解】A.物體間力的作用是相互的,碰撞時大貨車對小轎車的作用力等于小轎車對大貨車的作用力,故A錯誤;
B.慣性是物體的固有屬性,慣性的大小只與物體質量有關,所以大貨車速度過快不會導致慣性變大,故B錯誤;
C.剎車過程中,地面對車輪的摩擦力方向與貨車的運動方向相反,所以摩擦力能夠使貨車運動速度減小,即力能改變物體的運動狀態,故C正確;
D.大貨車靜止時對地面的壓力的受力物體是地面,貨車受到的支持力的受力物體是貨車;雖然這兩個力大小相等、方向相反、作用在同一直線上,但沒有作用在同一物體上,它們彼此互為施力物體,是一對相互作用力,故D錯誤。
故選C。
【變式1】(2023·江蘇蘇州·統考一模)下列有關放在水平桌面上茶杯的說法正確的是(  )
A.茶杯對桌面的壓力和茶杯受到的重力是作用力與反作用力
B.茶杯對桌面的壓力和茶杯受到的重力是一對平衡力
C.桌面對茶杯的支持力是由于茶杯發生形變而產生的
D.桌面對茶杯的支持力是由于桌面發生形變而產生的
【答案】D
【詳解】A.茶杯對桌面的壓力和茶杯受到的重力作用在不同物體上的兩個力,且方向相同,所以不是作用力和相互作用力,故A錯誤;
B.茶杯對桌面的壓力和茶杯受到的重力作用在不同物體上的兩個力,且方向相同,所以不是一對平衡力,故B錯誤;
CD.桌面對茶杯的支持力是由于茶杯擠壓桌面使桌面發生形變而產生的,故C錯誤,故D正確。
故選D。
【變式2】(2023·陜西西安·校考模擬預測)如圖所示,把一個蘋果放在水平放置的電子秤上(如圖甲),電子秤受到的壓力為F1,再把電子秤傾斜放置(如圖乙),電子秤受到的壓力為F2。下列說法中正確的是(  )

A.一個蘋果的質量約為5g
B.兩圖中,F1與F2大小相等
C.甲圖中,蘋果對電子秤的壓力大小等于蘋果所受重力大小
D.乙圖中,蘋果的重力與電子秤對蘋果的支持力為一對平衡力
【答案】C
【詳解】A.根據生活經驗可知,一個蘋果的質量約為150g,故A錯誤;
B.物體放在水平面上時對水平面的壓力等于自身的重力,圖乙中電子秤傾斜了,則壓力變小,則與大小不相等,故B錯誤;
C.如甲圖所示,蘋果受力平衡,重力與支持力大小相等,而蘋果對電子秤的壓力與電子秤對蘋果的支持力是一對相互作用力,故大小相等,方向相反,因而甲圖中,蘋果對電子秤的壓力大小等于蘋果所受重力大小,故C正確;
D.如乙圖所示,支持力與電子秤表面垂直,則蘋果的重力與電子秤對蘋果的支持力不在同一直線上,故不是一對平衡力,故D錯誤。
故選C。
角度3:力與圖像問題
【例6】(2022·江蘇鎮江·統考中考真題)如圖1所示,物體M靜止在電梯底部,其上表面通過輕質彈簧與電梯頂部相連。M對電梯底部的壓力用F表示,忽略M和電梯的形變,0~t1內,電梯靜止,彈簧處于伸長狀態,t1時刻后電梯由靜止開始沿豎直方向運動。0~t4內,F隨時間t變化的圖線如圖2所示,則(  )
A.t1~t2內,電梯可能向上運動 B.t2~t3內,M的機械能保持不變
C.t3~t4內,電梯一定做加速運動 D.t1~t4內,彈簧對M的拉力不變
【答案】D
【詳解】A.物體M靜止在電梯底部,彈簧處于伸長狀態,0~t1內,電梯靜止,物體也處于靜止,受力平衡,則受到重力G,地面的支持力F和彈簧的拉力T,由于壓力與支持力是相互作用力,大小是相等的,則有
G=F2+T
當t1~t2內,壓力變為小于F2的F1,彈力和重力不變,此時
G>F1+T
則物體受力不平衡,由靜止變為運動,速度變大了,則運動方向與較大的力方向相同,說明電梯是向下加速運動的,故A不符合題意;
B.t2 t3內,壓力恢復到靜止時的大小,說明受力平衡,因而是勻速下降,動能不變,而重力勢能減小,機械能減小,故B不符合題意;
C.t3 t4內,壓力F3大于F2,此時
G如果電梯向下運動則是減速運動,如果向上運動,則是加速運動,,故C不符合題意;
D.由于忽略M和電梯的形變,因而彈簧的長度始終不變,形變大小不變,因而彈簧的彈力保持不變,t1 t4內,彈簧對M的拉力不變,故D符合題意。
故選D。
【變式1】(2022·山東臨沂·統考二模)如圖甲所示,物體放在粗糙程度相同的水平桌面上,在水平拉力F的作用下,運動的v-t關系圖象如圖乙所示,下列說法正確的是(  )
A.4 8s內,物體的速度大小保持不變
B.4 8s內,物體運動的距離為0.6m
C.4 8s內,物體受到的拉力與摩擦力是一對平衡力
D.8 12s內,物體運動的距離為2.4m
【答案】D
【詳解】A.由圖象知,4 8s內,物體運動速度逐漸變大加速運動,故A錯誤;
B.由圖象知,4 8s內,物體運動的距離
故B錯誤;
C.由于4 8s內物體加速運動,不是平衡狀態,所以水平方向物體受到的拉力與摩擦力不平衡,故C錯誤;
D.由圖象知,8 12s內物體做勻速直線運動,物體運動的距離
s'=vt'=0.6m/s×4s=2.4m
故D正確。
故選D。
【變式2】(2023·湖南常德·統考模擬預測)如圖所示,水平地面上的一物體,受到方向不變的水平推力的作用,的大小與時間的關系如圖甲所示,物體的速度與時間的關系如圖乙所示。當時,物體受到的摩擦力是 N;當時,物體受到的摩擦力是 。

【答案】 1 2N
【詳解】[1]由圖象可知,在內,物體速度為零,即物體處于靜止狀態,此時物體受到靜摩擦力,二力平衡,所以時,物體受到的阻力等于推力。
[2]由圖象可知在,推力;由圖象可知,在內物體處于勻速直線運動狀態,由二力平衡條件可知,物體所受到的滑動摩擦力與推力是一對平衡力,此時滑動摩擦力等于推力,物體受到的摩擦力是;由圖象可知在,推力,根據圖象可知此時物體做加速運動,但因接觸面的粗糙程度不變、物體與地面間的壓力不變,故滑動摩擦力不變,則在內物體受到的摩擦力仍然是,即時物體受到的摩擦力是。
考點三 摩擦力
摩擦力的分類:
摩擦力的理解
靜摩擦力
①產生條件:接觸面是粗糙的;相互接觸并擠壓(即有壓力);有相對運動的趨勢(想發生而為發生);
②摩擦力的方向:與物體相對運動趨勢方向相反;
③大小:與靜摩擦平衡的外力有關;
滑動摩擦力
①產生條件:接觸面是粗糙的;相互接觸并擠壓(即有壓力);發生了相對運動;
②方向:與相對運動方向相反;
角度1:摩擦力的產生與理解
【例7】(2023·山東日照·統考中考真題)書法教育是對中小學生進行書法基本技能的培養和書法藝術欣賞,是傳承中華民族優秀傳統文化,培養愛國情懷的重要途徑。如圖所示,在某次書法課上,小明同學在水平桌面上平鋪一張白紙,然后在白紙的左側靠近邊緣處放鎮紙,防止書寫過程中白紙在桌面上打滑。書寫“一”字時,在向右行筆的過程中鎮紙和白紙都處于靜止狀態。則(  )

A.毛筆受到白紙的摩擦力的方向水平向左 B.鎮紙受到白紙的摩擦力的方向水平向右
C.白紙受到毛筆的摩擦力的方向水平向左 D.白紙只受到向左的摩擦力
【答案】A
【詳解】A.書寫“一”字向右行筆的過程中,毛筆相對白紙向右運動,故毛筆受到白紙施加的向左的摩擦力,故A符合題意;
B.鎮紙與白紙始終處于靜止狀態,鎮紙相對白紙沒有相對運動或運動的趨勢,故鎮紙沒有受到白紙的摩擦力的作用,故B不符合題意;
C.毛筆受到白紙施加的向左的摩擦力,由力的相互性,白紙受到毛筆的摩擦力的方向水平向右,故C不符合題意;
D.根據選項C可知,白紙還受到毛筆施加的向右的摩擦力的作用,故D不符合題意。
故選A。
【變式1】(2022·黑龍江齊齊哈爾·統考二模)建筑工地上常用的夾磚器(取磚工具)如圖所示,用它夾住兩塊相同的磚、豎直提起后靜止在空中,此時兩夾片與磚面平行,則(  )
A.兩磚之間無壓力
B.兩磚之間有摩擦力
C.夾磚器對磚的摩擦力向上
D.夾片對磚的壓力增大,磚受到的摩擦力不變
【答案】CD
【詳解】A.用夾子夾住兩塊相同的磚,水平方向相互擠壓,所以之間存在壓力,故A不符合題意;
B.兩塊磚之間存在壓力,兩塊磚靜止,受到豎直向下的重力、夾子對磚豎直向上的摩擦力的作用,兩塊磚之間沒有發生相對運動的趨勢,不存在摩擦力,故B不符合題意;
C.對兩塊磚整體分析,其受力平衡,受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力的作用,故C符合題意;
D.夾片對磚的壓力變大,磚受力平衡,摩擦力等于磚的重力,摩擦力保持不變,故D符合題意。
故選CD。
【變式2】(2022·江蘇揚州·校考三模)如圖所示,木塊豎立在上表面粗糙的小車上,隨小車一起以相同的速度在水平地面上向右做勻速直線運動,不考慮空氣阻力,此時木塊底部 (選填“受”或“不受”)摩擦力;若木塊與小車的接觸面光滑,當小車突然加速運動時,木塊將 (選填“向左傾倒”“向右傾倒”或“保持勻速直線運動狀態”)。
【答案】 不受 保持勻速直線運動狀態
【詳解】[1]木塊由于慣性隨小車一起做勻速直線運動,它們之間沒有相對運動的趨勢,之間不受摩擦力的作用。
[2]當小車突然加速運動時,由于慣性,木塊將保持原來的運動狀態,而木塊與小車的接觸面光滑,沒有摩擦力,故小車會做勻速直線運動。
角度2:探究影響滑動摩擦力的因素
【例8】(2023·遼寧本溪·統考中考真題)小丹選取了兩個彈簧測力計、細線、棉布、木板、重為10N和15N的兩個木塊(表面粗糙程度相同)等器材,探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關:

(1)小丹水平勻速直線拉動木塊,利用 條件可知木塊所受摩擦力大小等于彈簧測力計的示數。她分別做了如圖甲、乙、丙所示三次實驗;
①分析甲、乙兩次實驗,可以得出接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力 的結論;
②分析甲、丙兩次實驗,可以得出壓力相同時,接觸面 ,滑動摩擦力越大的結論;
③小丹從上述實驗聯想到生活中瓶蓋上設計了花紋,可用 (填“①”或“②”)的結論進行解釋;
(2)她想繼續探究滑動摩擦力大小與物體的重力大小是否有關,利用圖甲實驗做對比分析,又設計了如圖丁所示的實驗,使彈簧測力計A始終保持豎直狀態,并調整高度,使其示數為 N,拉動木板,當木塊相對于地面靜止時,彈簧測力計B的示數為1N,分析可得滑動摩擦力大小與物體重力大小 。
【答案】 二力平衡 越大 越粗糙 ② 5 無關
【詳解】(1)[1]探究影響滑動摩擦力大小的因素實驗中,水平勻速拉動木塊做勻速直線運動,使其受到平衡力,根據二力平衡可知拉力大小等于摩擦力。
①[2]由甲乙兩次實驗可知,都在木板上滑動,接觸面粗糙程度相同,乙圖中壓力大,彈簧測力計的示數大,即滑動摩擦力大,于是可得當接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大。
②[3]由甲丙兩次實驗可得壓力都為10N,接觸面一個是木板,一個是毛巾,粗糙程度不同,拉力不同,摩擦力不同,于是可得壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。
③[4]瓶蓋設計了花紋,即增大了接觸面的粗糙程度,在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度,增大摩擦力,可用實驗②中的結論進行解釋。
(2)[5][6]探究滑動摩擦力大小與物體的重力大小是否有關,應控制壓力和接觸面粗糙程度相同,用彈簧測力計A始終保持豎直狀態,并調整高度,使其示數為為5N時,對木板的壓力與甲相同為10N,拉動木板運動,木塊相對地面靜止,受平衡力,此時彈簧測力計B的示數與甲的相同為1N,分析可得滑動摩擦力大小與物體重力大小無關。
【變式1】(2023·湖南長沙·長沙市北雅中學校考二模)小明用如圖所示裝置探究“影響滑動摩擦力大小的因素”,一端帶有定滑輪的長木板固定不動,鋁塊通過細線與彈簧測力計相連。(忽略細線與滑輪之間的摩擦)

(1)若在圖甲鋁塊上加減木塊,則可以探究滑動摩擦力大小與 的關系;
(2)若將鋁塊和外形相同的木塊按照圖乙所示方式放置,則此時鋁塊受到的滑動摩擦力大小 (選填“大于”“小于”或“等于”)圖甲中鋁塊所受滑動摩擦力;
(3)實驗中彈簧測力計損壞,小明設計了如圖丙所示的實驗裝置,小桶內裝入適量沙子,使鋁塊恰好做勻速直線運動,鋁塊質量為m1,沙子和小桶總質量為m2,則鋁塊受到的摩擦力f= (用符號表示,不計繩與滑輪之間的摩擦)。
【答案】 壓力大小 等于 m2g
【詳解】(1)[1]若在圖甲鋁塊上加減木塊,接觸面粗糙程度不變,物體對支持面的壓力改變了,則可以探究滑動摩擦力大小與壓力大小的關系。
(2)[2]若將鋁塊和外形相同的木塊按照圖乙所示方式放置,因鋁塊對支持面的壓力和接觸面粗糙不變,則此時鋁塊受到的滑動摩擦力大小等于圖甲中鋁塊所受滑動摩擦力。
(3)[3]實驗中彈簧測力計損壞,小明設計了如圖丙所示的實驗裝置,小桶內裝入適量沙子,使鋁塊恰好做勻速直線運動,則繩子對鋁塊的拉力大小等于鋁塊受到的滑動摩擦力大小,沙子和小桶總質量為m2,繩子對鋁塊的拉力大小等于沙子和小桶總重,則鋁塊受到的摩擦力f=m2g。
【變式2】(2022·廣東佛山·統考模擬預測)如圖所示,是同學們在探究“滑動摩擦力的大小與壓力大小有什么關系”的實驗裝置圖。跨過光滑定滑輪的細線兩端分別與木塊和彈簧測力計相連,滑輪和木塊間的細線保持水平。勻速向左拉動水平放置的木板(木塊和砝碼相對桌面靜止),彈簧測力計的讀數是2.7N,木塊與木板間的滑動摩擦力是 N;木塊受到的摩擦力的方向是 ;拿走砝碼,重復做一遍,這時木塊受到的摩擦力將 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。

【答案】 水平向左 變小
【詳解】[1]拉著木塊勻速直線運動,木塊處于平衡狀態,由二力平衡可知,木塊與木板間的滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數,彈簧測力計的示數為,故木塊受到的滑動摩擦力的大小是。
[2][3]在將木板向左拉出的過程中,木塊對木板有水平向右的摩擦力,根據力的作用是相互的,木塊受到的摩擦力方向是水平向左的;拿走砝碼,壓力變小,接觸面的粗糙程度不變,所以重做一遍,這時木塊受到的摩擦力將變小。
角度3:增大和減小摩擦力的方法
【例9】(2023·山東聊城·統考中考真題)汽車是一種重要的交通工具。它的一些設計和公安交通管理部門的許多要求都與物理知識有關,下列說法正確的是(  )
A.倒車雷達是利用超聲波進行回聲定位的
B.在某些路段禁止鳴笛,是為了阻斷噪聲傳播
C.汽車的輪胎上制有花紋,目的是減小摩擦
D.必須使用安全帶,是為了避免剎車時的慣性
【答案】A
【詳解】A.倒車雷達是利用超聲波進行回聲定位判斷距離的,故A正確;
B.禁止鳴笛是在聲源處控制噪聲,故B錯誤;
C.汽車的輪胎上制有花紋,目的增大接觸面的粗糙程度增大摩擦,故C錯誤;
D.必須使用安全帶,是為了減小慣性帶來的危害,而不能減小慣性,或者避免慣性,故D錯誤。
故選A。
【變式1】(2022·陜西渭南·統考二模)在足球課上,小明將足球踢出,足球在草地上滾動,下列分析正確的是(  )
A.以滾動的足球為參照物,球門是靜止的
B.腳踢球時感到疼,說明力可以改變物體的運動狀態
C.足球鞋底凹凸不平,是為了增大對地面的壓力
D.踢出后的足球繼續滾動,是由于慣性的原因
【答案】D
【詳解】A.以滾動的足球為參照物,球門相對于滾動的足球位置在改變,球門是運動的,故A錯誤;
B.物體間力的作用是相互的,所以用力踢足球時腳會有疼的感覺,不能說明力可以改變物體的運動狀態,故B錯誤;
C.足球鞋底凹凸不平,是在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度,來增大走路時鞋底與地面之間的摩擦力,故C錯誤;
D.踢出后的足球繼續滾動,是由于足球具有慣性,仍然要保持原來的運動狀態,故D正確。
故選D。
【變式2】(2022·吉林長春·校考二模)下列實例中要減小摩擦的是( )
A.自行車車閘 B.涂有防滑粉的手 C.鞋底有花紋 D.滾動軸承
【答案】D
【詳解】A.自行車車閘是在接粗面粗糙程度相同時,通過增大壓力來增大摩擦,故A不符合題意;
BC.涂有防滑粉的手、鞋底有花紋是在壓力大小相同時,通過增大接觸面粗糙程度來增大摩擦,故BC不符合題意;
D.滾動軸承是在壓力大小相同時,通過變滑動為滾動的方式來減小摩擦,故D符合題意。
故選D。
1.(2023·海南·統考中考真題)如圖是改進的探究影響滑動摩擦力大小的因素的實驗裝置。下列說法不正確的是(  )
A.實驗時水平拉動長木板A,可測出木塊B所受摩擦力大小
B.拉動長木板A的速度越大,彈簧測力計示數越大
C.在木塊B上增加重物,拉動長木板A時彈簧測力計示數變大
D.在長木板A上鋪毛巾,可探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系
【答案】B
【詳解】A.實驗時水平拉動長木板A,AB兩個物體之間發生相對運動,有滑動摩擦力,而B始終相對于地面靜止,受力平衡,彈簧測力計的示數等于木塊B所受摩擦力大小,故A正確,不符合題意;
B.拉動長木板A的速度越大,B始終靜止,受力平衡,壓力和接觸面積的粗糙程度不變,滑動摩擦力大小不變,則彈簧測力計示數不變,故B錯誤,符合題意;
C.在木塊B上增加重物,保持接觸面粗糙程度不變,增大壓力,滑動摩擦力增大,拉動長木板A時彈簧測力計示數變大,故C正確,不符合題意;
D.在長木板A上鋪毛巾,壓力不變,改變接觸面的粗糙程度,故可探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系,故D正確,不符合題意。
故選B。
2.(2023·內蒙古興安盟·統考中考真題)如圖甲是探究“阻力對物體運動的影響”實驗裝置。下列與此實驗有關的說法錯誤的是(  )
A.實驗中每次讓小車從斜面頂端由靜止滑下的目的是使小車到達水平面的速度大小相等
B.實驗中改變木板表面的粗糙程度是為了改變運動的小車所受的阻力大小
C.根據實驗現象及進一步推理,如果小車運動時不受阻力,它將做勻速直線運動
D.如圖乙所示,小球從A點由靜止釋放擺動到右側最高點C時,若小球所受的力全部消失,可判斷小球將做勻速直線運動
【答案】D
【詳解】A.根據控制變量法可知,實驗中每次讓小車從斜面頂端由靜止滑下的目的是使小車到達水平面的速度大小相等,故A正確,不符合題意;
B.接觸面越粗糙,小車運動時受到的阻力越大,實驗中改變木板表面的粗糙程度是為了改變運動的小車所受的阻力大小,故B正確,不符合題意;
C.根據實驗現象可知,接觸面粗糙程度越小,小車在水平面運動時受到的阻力越小,小車通過的距離越長,據此一步推理,如果小車運動時不受阻力,小車通過的距離無限遠,即它將做勻速直線運動,故C正確,不符合題意;
D.如圖乙所示,小球從A點由靜止釋放擺動到右側最高點C時,小球處于靜止狀態,若小球所受的力全部消失,根據牛頓第一定律,可判斷小球將靜止,故D錯誤,符合題意。
故選D。
3.(2023·山東青島·統考中考真題)如圖所示, 一只碗放在水平餐桌上,它們都處于靜止狀態。以下兩個力屬于一對平衡力的是(  )

A.餐桌對碗的支持力和碗對餐桌的壓力
B.餐桌對碗的支持力和碗受到的重力
C.碗對餐桌的壓力和地面對餐桌的支持力
D.餐桌對地面的壓力和餐桌對碗的支持力
【答案】B
【詳解】A.餐桌對碗的支持力和碗對餐桌的壓力作用在兩個物體上,不是一對平衡力,故A不符合題意;
B.餐桌對碗的支持力和碗受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上,是一對平衡力,故B符合題意;
C.地面對餐桌的支持力等于碗和餐桌的總重力,碗對餐桌的壓力等于碗的重力,碗對餐桌的壓力和地面對餐桌的支持力大小不相等,不是一對平衡力,故C不符合題意;
D.餐桌對地面的壓力和餐桌對碗的支持力作用在兩個物體上,不是一對平衡力,故D不符合題意。
故選B。
4.(2023·江蘇常州·統考中考真題)如圖所示,小明用平行于水平地面的力推箱子,沒有推動,下列屬于平衡力的是(  )

A.人推箱子的力和箱子對地面的摩擦力
B.人推箱子的力和箱子推人的力
C.箱子對地面的壓力和地面對箱子的支持力
D.箱子受到的重力和地面對箱子的支持力
【答案】D
【詳解】平衡力大小相等、方向相反、在同一直線上、作用在同一個物體上;
A.人推箱子的力和箱子對地面的摩擦力,受力物體不是同一物體,故不是平衡力,故A不符合題意;
B.人推箱子的力和箱子推人的力,受力物體是二個物體,這兩個力是相互作用力,不是平衡力,故B不符合題意;
C.箱子對地面的壓力和地面對箱子的支持力,受力物體是二個物體,這兩個力是相互作用力,不是平衡力,故C不符合題意;
D.箱子受到的重力和地面對箱子的支持力符合平衡力的特點,是平衡力,故D符合題意。
故選D。
5.(2023·山東菏澤·統考中考真題)以下設計中,不是利用摩擦的是(  )
A. 瓶蓋邊緣的條紋 B. 橋面上刻的條紋
C. 握筆處的條紋 D. 下水管上的條紋
【答案】D
【詳解】瓶蓋邊緣的條紋、橋面上刻的條紋、握筆處的條紋,都是在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦,屬于摩擦的利用;下水管上的條紋,可以使水管彎曲、伸縮,制成不同的形狀,便于操作,不屬于摩擦的利用,故ABC不符合題意,D符合題意。
故選D。
6.(2023·遼寧阜新·統考中考真題)下列實例中,為了增大摩擦的是(  )
A. 整理箱下面裝輪子 B. 冰壺比賽中運動員刷冰
C. 給門軸合頁加注潤滑劑 D. 輪胎表面制成凹凸花紋
【答案】D
【詳解】A.在旅行箱下端裝有輪子,是用滾動代替滑動來減小摩擦,故A不符合題意;
B.冰壺比賽中運動員用力刷冰,是在壓力一定時,通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦力,故B不符合題意;
C.給門軸合頁加注潤滑劑,使得接觸面分離達到減小摩擦的目的,故C不符合題意;
D.輪胎上制有凹凸的花紋,是在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力,故D符合題意。
故選D。
7.(2023·遼寧大連·統考中考真題)汽車在水平路面上勻速直線行駛,與汽車的重力相平衡的是( )
A.汽車受到的牽引力 B.汽車受到的阻力
C.汽車對路面的壓力 D.路面對汽車的支持力
【答案】D
【詳解】A.汽車受到的牽引力與汽車的重力的方向不在同一直線上,不是一對平衡力,故A不符合題意;
B.汽車受到的阻力與汽車的重力的方向不在同一直線上,不是一對平衡力,故B不符合題意;
C.汽車對路面的壓力與汽車的重力作用在兩個物體上,不是一對平衡力,故C不符合題意;
D.汽車的重力與路面對汽車的支持力大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在同一物體上,是一對平衡力,故D符合題意。
故選D。
8.(2023·四川甘孜·統考中考真題)如圖所示,用F=100N的水平力把重20N的物體壓在豎直墻壁上靜止不動,物體受到的摩擦力大小為 N,摩擦力方向 (選填“豎直向上”或“豎直向下”)。

【答案】 20 豎直向上
【詳解】[1][2]如圖所示,物體被壓在豎直墻壁上靜止不動,此時物體受到平衡力作用,物體在豎直方向上受到的重力和摩擦力是一對平衡力,這兩個力大小相等,則摩擦力的大小等于重力為20N;這兩個力的方向相反,因重力方向是豎直向下,所以摩擦力的方向是豎直向上。
9.(2023·黑龍江哈爾濱·統考中考真題)如圖所示,跳傘運動員遠離飛機過程中,相對于飛機是 (選填“運動”或“靜止”)的;過一段時間后,他在空中勻速直線下降時,受 (選填“平衡”或“非平衡”)力。

【答案】 運動 平衡
【詳解】[1]跳傘運動員遠離飛機過程中,相對于飛機,位置發生改變,相對于飛機是運動的。
[2]他在空中勻速直線下降時,運動狀態不發生改變,受平衡力的作用。
10.(2023·山東德州·統考中考真題)如圖甲所示,建筑工地上起重機豎直提升重物,在此過程中,起重機對重物拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示,重物上升的圖像如圖丙所示。請在甲圖上畫出時,重物受力的示意圖,并標明力的大小(點為重物的重心),不計空氣阻力。

【答案】
【詳解】由丙圖可知物體在2~10s時做勻速直線運動,受力平衡,物體所受拉力等于重力,又因為由乙圖可知物體在2~10s時所受拉力為2000N,所以物體重力為2000N;當時,由乙圖可知物體所受拉力為1000N,所以此時重物所受力的示意圖如下

11.(2023·四川雅安·統考中考真題)小雨在做“探究影響滑動摩擦力大小的因素”實驗時,結合生活中的現象,猜想影響滑動摩擦力大小的因素可能有:
猜想一:接觸面所受的壓力大小
猜想二:接觸面的粗糙程度
……
(1)如圖甲所示,將一個木塊放在水平長木板上,用彈簧測力計沿水平方向 拉動,根據 可知滑動摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)如圖乙所示,在木塊上放一個重物,重復上面的操作。比較甲、乙兩圖中彈簧測力計的示數,可探究滑動摩擦力大小與 的關系;

(3)如圖丙所示,將木塊放在毛巾上,重復上面的操作。比較甲、丙兩圖可得出:壓力大小相同時, ,滑動摩擦力越大;
(4)小雨猜想滑動摩擦力大小還與速度大小有關。她設計了如圖a所示的實驗裝置,傳送帶速度可以自由調節,物塊始終相對地面靜止,拉力傳感器可以顯示拉力大小。改變傳送帶速度,根據實驗數據分別繪制出傳送帶的速度與時間()和拉力與時間()的關系圖象。分析圖b、c兩圖可知,滑動摩擦力的大小與物體相對傳送帶運動速度的大小 (選填“有關”或“無關”),理由是: 。

【答案】 勻速直線(勻速也可) 二力平衡 接觸面所受的壓力大小 接觸面粗糙程度越大 無關 見解析
【詳解】(1)[1][2]根據二力平衡的知識,若物體做勻速直線運動,此時物體受到的摩擦力和彈簧測力計對它的拉力在水平方向是一對平衡力,兩者大小相等、方向相反,在一條直線上,讀出彈簧測力計的示數,就等于摩擦力。
(2)[3]比較甲乙兩幅圖可知,在接觸面的粗糙程度相同時,接觸面受到的壓力越大,滑動摩擦力越大,可探究滑動摩擦力與接觸面所受壓力大小的關系。
(3)[4]比較甲、丙兩圖可知,接觸面所受壓力大小相同時,丙圖中接觸面比較粗糙,彈簧測力計的示數較大,滑動摩擦力較大,可以得到壓力大小相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。
(4)[5][6]根據圖像可知,在速度不同時,木塊所受的拉力不變的,木塊相對于地面處于靜止狀態,此時拉力等于滑動摩擦力,所以摩擦力的大小是不變的,即滑動摩擦力的大小與物體運動速度大小無關,當速度發生變化時,壓力和接觸面粗糙程度不變,滑動摩擦力的大小不變。
12.(2023·山東青島·統考中考真題)冰壺運動被稱為“冰上圍棋”,比賽充滿了智慧。冰壺比賽時, 運動員有時要不斷地擦冰,這是為了改變冰壺受到的滑動摩擦力。為此,小蘭和小海一起對影響滑動摩擦力大小的因素進行探究。

(1)小蘭和小海分別采用如圖甲、乙所示方式, 使木塊沿水平長木板做勻速直線運動。木塊受到的滑動摩擦力大小 Ff1與彈簧測力計示數相等的是圖 的方式, 依據的是 知識;
(2)按圖甲的做法, 在木塊上加放砝碼, 改變木塊對長木板的壓力, 測出此種情況下的滑動摩擦力 Ff2,發現 這說明接觸面受到的壓力越大,滑動摩擦力越 ;
換用材料相同但表面更粗糙的長木板,保持木塊上的砝碼不變,測出此種情況下的滑動摩擦力 Ff3,發現 ,這說明接觸面越 ,滑動摩擦力越大;
(3)冰壺運動員在比賽過程中不斷地擦冰,這是通過改變接觸面的粗糙程度來 摩擦的,目的是使冰壺在冰面上運動的距離更 一些。
【答案】 甲 二力平衡 大 粗糙 減小 遠
【詳解】(1)[1][2]圖甲中,木塊受到的摩擦力與拉力大小相等、方向相反、作用在同一物體上、作用在同一直線上,是平衡力,大小相等;圖乙中,木塊受到的摩擦力與拉力作用不在同一直線上,不是平衡力,大小不相等。
(2)[3]按圖甲的做法, 在木塊上加放砝碼,使木塊對水平面的壓力變大,接觸面粗糙程度不變,測出此種情況下的滑動摩擦力 Ff2,發現
說明接觸面受到的壓力越大,滑動摩擦力越大。
[4]換用材料相同但表面更粗糙的長木板,保持木塊上的砝碼不變,控制壓力大小不變,測出此種情況下的滑動摩擦力 Ff3,發現
這說明接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。
(3)[5][6]冰壺運動員在比賽過程中不斷地擦冰,使冰熔化成水,使接觸面粗糙程度減小,這是通過改變接觸面的粗糙程度來減小摩擦的,目的是使冰壺在冰面上運動的距離更遠一些。
一、選擇題
1.茶杯靜止在水平桌面上,下列各對力中屬于平衡力的是(  )
A.茶杯所受的重力和桌面對茶杯的支持力
B.茶杯所受的重力和茶杯對桌面的壓力
C.茶杯對桌面的壓力和桌面對茶杯的支持力
D.桌子所受的重力和地面對桌子的支持力
【答案】A
【詳解】A.茶杯所受的重力與桌面對茶杯的支持力,這兩個力符合二力平衡的條件,是平衡力,故A正確;B.茶杯所受的重力和茶杯對桌面的壓力,這兩個力沒有作用在同一個物體上,不是平衡力,故B錯誤;C.茶杯對桌面的壓力與桌面對茶杯的支持力,這兩個力沒有作用在同一個物體上,不是平衡力,故C錯誤;D.地面對桌子的支持力大小等于桌子的重力和茶杯的重力大小之和,桌子所受的重力和地面對桌子的支持力,大小不相等,不是平衡力,故D錯誤。
2.體育課上小明和小李在玩籃球休息時他們討論了一些關于打籃球時的物理問題,他們的討論中說法不正確的是(  )
A.靜止在地面上的籃球所受的重力與籃球對地面的壓力平衡
B.籃球上有花紋,是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力
C.投籃時,籃球離開手后繼續向上運動,是因為籃球具有慣性
D.籃球撞在籃板上被彈回,是力改變了物體的運動狀態
【答案】A
【詳解】A.靜止在地面上的籃球所受的重力與籃球對地面的壓力方向相同,不是平衡力,故A錯誤,符合題意;
B.籃球上有花紋,是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力,故B正確,不符合題意;
C.慣性是保持原來運動狀態不變的特性,投籃時,籃球離開手后繼續向上運動,是因為籃球具有慣性,故C正確,不符合題意;
D.籃球撞在籃板上被彈回,運動的方向和速度發生改變,是力改變了物體的運動狀態,故D正確,不符合題意。
故選A。
3.如圖,質量為10kg的物體在水平力F作用下,靜止在豎直墻上,在力F逐漸減小的過程中,物體靜止一段時間后,向下運動,則在這個過程中,摩擦力f與時間t的關系,下列圖線可能符合的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【詳解】物體豎直方向受重力和摩擦力,因為物體靜止,所以這兩個力是一對平衡力,故摩擦力大小等于重力;當F減小到一定程度時,物體所受的壓力減小,摩擦力減小,故摩擦力小于重力。
故選C。
4.如圖是中國羽毛球隊的兩名隊員在2023年蘇迪曼杯半決賽中的精彩瞬間,在比分落后的情況下,隊員們發揚頑強拼搏的團隊精神,實現驚天逆轉,闖進決賽。下列說法正確的是(  )
A.擊球時,球拍發生了形變
B.擊球時,拍對球的力和球對拍的力是一對平衡力
C.上升的羽毛球最終落向地面是因為受到空氣阻力
D.羽毛球下落過程中重力勢能不變
【答案】A
【詳解】A.擊球時,球拍由于發生了彈性形變,要恢復到原來的形狀而對羽毛球產生彈力,羽毛球受到球拍的作用力而改變了運動狀態,故A正確;
B.擊球時,拍對球的力和球對拍的力是一對相互作用力,故B錯誤;
C.上升的羽毛球因為受到重力,最終會落向地面,故C錯誤;
D.羽毛球下落過程中,質量不變,高度變小,則重力勢能變小,故D錯誤。
故選A。
5.某同學用如圖所示的裝置研究影響滑動摩擦力大小的因素。表面粗糙程度均勻的木板放在水平桌面上,木塊A放在水平木板上,可忽略重力的彈簧測力計沿水平方向一端固定,一端掛在木塊A上,拉動木板,下列說法正確的是(  )
A.需要在木塊A相對木板靜止時讀取測力計的示數
B.向右拉動木板時,木塊A受到的摩擦力方向水平向左
C.彈簧測力計對木塊A的拉力和木塊A受到的滑動摩擦力是一對相互作用力
D.當木塊A相對地面靜止時,拉動木板的速度加快,彈簧測力計的示數不變
【答案】D
【詳解】A.研究影響滑動摩擦力大小的因素,需要在木塊相對木板運動時讀取測力計的示數,故A錯誤;
BC.向右拉動木板時,A相對地面處于靜止狀態,受到測力計的拉力與受到長木板施加的滑動摩擦力為一對平衡力,作用在同一個物體上、作用在同一條直線上、大小相等,方向相反,因測力計的拉力方向為水平向左,故木塊A所受的摩擦力方向為水平向右,故BC錯誤;
D.當木塊A相對地面靜止時,拉動木板的速度加快,因壓力大小和接觸面粗糙程度不變,故A受到的摩擦力不變,則彈簧測力計的示數不變,故D正確。
故選D。
6.如圖所示,物體A、B疊放在水平地面上,對A施加水平向右的拉力F,A、B一起向右做勻速直線運動,下列說法正確的是(  )

A.物體A受的摩擦力向右,大小為F
B.物體B受到的重力和桌面給它的支持力是一對平衡力
C.物體B水平方向受到兩個力的作用
D.將力F撤去后,物體A還可以向右運動一段距離,是受到了慣性的作用
【答案】C
【詳解】A.用水平拉力F拉著A,A相對于B有向右運動的趨勢,所以會受到B對A向左的摩擦力,故A錯誤;
B.桌面給物體B的支持力等于A、B重力之和,與B受到的重力大小不相等,不是一對平衡力,故B錯誤;
C.物體B水平方向受到A和地面施加的兩個摩擦力的作用,故C正確;
D.慣性是物體自身具有的性質,不能說受到慣性的作用,故D錯誤。
故選C。
7.2022年2月6日,中國女足以3:2戰勝韓國女足,第9次榮獲亞洲杯冠軍。如圖是唐佳麗在比賽時的場景。下列關于足球比賽中涉及到的物理知識,分析正確的是(  )
A.足球鞋底凹凸不平,是為了減小鞋與草坪間的摩擦力
B.運動員帶球時要持續踢球,說明力是維持物體運動的原因
C.踢出去的足球在空中能夠繼續飛行,是因為受到慣性力的作用
D.足球靜止在水平地面時,足球的重力與地面對足球的支持力是平衡力
【答案】D
【詳解】A.足球鞋底凹凸不平,能在壓力一定時通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦,故A錯誤;
B.帶球時,要持續踢球,是因為球受到力的作用,運動狀態會發生改變,據牛頓第一定律知,物體的運動不需要力來持續,故B錯誤;
C.踢出去的足球在空中能繼續飛行,是因為足球具有慣性,慣性不是力,不能表述成受到慣性力,故C錯誤;
D.足球靜止在水平地面時,受到豎直向下的重力和豎直向上的地面的支持力的作用,這兩個力是一對平衡力,故D正確。
故選D。
8.下列關于力和運動的說法中,正確的是(  )
A.行駛的汽車無論以什么物體為參照物,它都是運動的
B.在草地上滾動的足球最后停下,是因為它的慣性逐漸減小
C.排球運動員扣球時,感到手部疼痛,說明力的作用是相互的
D.在水平地面上做勻速直線運動的汽車,其所受牽引力大于阻力
【答案】C
【詳解】A.以司機為參照物,司機和汽車的位置關系沒有變化,汽車都是靜止的。故A錯誤;
B.踢出去的足球在草地上滾動的越來越慢,最后會停下來,是因為受到阻力的作用,而不是因為足球的慣性逐漸減小,足球的慣性只與足球的質量有關,質量不變,慣性不變,故B錯誤;
C.運動員扣球時,手對排球施加了力的作用,同時排球對手也有力的作用,手受力而感到痛,表明力的作用是相互的,故C正確;
D.在水平地面上做勻速直線運動的汽車,汽車處于平衡狀態,水平方向上受到牽引力和阻力作用,兩個力是平衡力,大小相等,故D錯誤。
故選C。
9.掛在樹上的蘋果,靜止時受到的一對平衡力是( )
A.蘋果受到的重力和蘋果對樹的拉力
B.蘋果受到的重力和樹受到的重力
C.蘋果對樹的拉力和樹對蘋果的拉力
D.蘋果受到的重力和樹對蘋果拉力
【答案】D
【詳解】A.蘋果受到的重力是作用在蘋果上的,蘋果對樹的拉力作用在樹上,兩個力大小相等、方向相同,不滿足二力平衡的條件,所以蘋果受到的重力和蘋果對樹的拉力不是一對平衡力,故A不符合題意;
B.蘋果受到的重力和樹受到的重力不是作用在同一物體上的兩個力,所以不是一對平衡力,故B不符合題意;
C.蘋果對樹的拉力和樹對蘋果的拉力不是作用在同一物體上的兩個力,所以不是一對平衡力,故C不符合題意;
D.蘋果受到的重力是作用在蘋果上的力,樹對蘋果的拉力是作用在蘋果上,兩個力作用在同一物體上,大小相等,方向相反,作用在同一直線上,故D符合題意。
故選D。
10.如圖小木塊用細線系在光滑斜面上,若將細線剪斷,下列分析正確的是( )
A.小木塊將受到三個力的作用
B.小木塊因受到二力平衡將保持勻速下滑
C.小木塊沿斜面滑下能說明小木塊具有慣性
D.小木塊沿斜面滑下能說明力可以改變物體運動狀態
【答案】D
【詳解】AB.如圖小木塊用細線系在光滑斜面上,若將細線剪斷,小木塊只受到豎直向下重力和垂直于斜面向上的支持力,這兩個力沒有作用在同一直線上,不是一對平衡力,小木塊受非平衡力,運動狀態發生變化,故AB錯誤;
CD.小木塊沿斜面由靜止滑下是因為受到力的作用,因為力可以改變物體的運動狀態,不能說明小木塊具有慣性,故C錯誤,D正確。
故選D。
11.如圖甲所示,水平地面上的物體受到方向不變的水平推力F的作用,其F-t和v-t圖像分別如圖乙和圖丙所示。由圖像可知(  )
A.0~3s內,推力對物體做功9J
B.t=5s時,物體受到的摩擦力是9N
C.9~12s內,推力F對物體做功的功率為6W
D.9~12s內,物體克服摩擦力做的功是6J
【答案】C
【詳解】A.由圖丙可知,0~3s物體的速度為0,處于靜止狀態,因此推力對物體做的功為0J,故A不符合題意;
B.由圖丙可知,9~12s內物體做勻速直線運動,處于平衡狀態,由圖乙可知,此時水平推力為6N,根據二力平衡條件可知,此時物體在水平方向上受到的推力、摩擦力是一對平衡力,因此物體受到的滑動摩擦力
由圖丙可知
時物體加速運動,受到滑動摩擦力的作用,由于物體對地面的壓力和接觸面的粗糙程度都不變,所以物體所受的滑動摩擦力不變,因此
時,物體受到的摩擦力仍然是6N,故B不符合題意;
C.由圖丙可知,9~12s內物體的速度為1m/s,則9~12s內,推力F對物體做功的功率為
故C符合題意;
D.由
可知,9~12s內物體運動的距離為
則9~12s內,物體克服摩擦力做的功為
故D不符合題意。
故選C。
12.如圖1所示,物體M靜止在電梯底部,其上表面通過輕質彈簧與電梯頂部相連。M對電梯底部的壓力用F表示,忽略M和電梯的形變,0~t1內,電梯靜止,彈簧處于伸長狀態,t1時刻后電梯由靜止開始沿豎直方向運動。0~t4內,F隨時間t變化的圖線如圖2所示,則(  )
A.t1~t2內,電梯可能向上運動 B.t2~t3內,M的機械能保持不變
C.t3~t4內,電梯一定做加速運動 D.t1~t4內,彈簧對M的拉力不變
【答案】D
【詳解】A.物體M靜止在電梯底部,彈簧處于伸長狀態,0~t1內,電梯靜止,物體也處于靜止,受力平衡,則受到重力G,地面的支持力F和彈簧的拉力T,由于壓力與支持力是相互作用力,大小是相等的,則有
G=F2+T
當t1~t2內,壓力變為小于F2的F1,彈力和重力不變,此時
G>F1+T
則物體受力不平衡,由靜止變為運動,速度變大了,則運動方向與較大的力方向相同,說明電梯是向下加速運動的,故A不符合題意;
B.t2 t3內,壓力恢復到靜止時的大小,說明受力平衡,因而是勻速下降,動能不變,而重力勢能減小,機械能減小,故B不符合題意;
C.t3 t4內,壓力F3大于F2,此時
G如果電梯向下運動則是減速運動,如果向上運動,則是加速運動,,故C不符合題意;
D.由于忽略M和電梯的形變,因而彈簧的長度始終不變,形變大小不變,因而彈簧的彈力保持不變,t1 t4內,彈簧對M的拉力不變,故D符合題意。
故選D。
13.(多選)如圖所示,放在水平地面上的物體,受到方向不變的水平推力F的作用,F的大小與時間t的關系,物體運動的速度v與時間t的關系如圖乙所示,則下列說法正確的有(  )

A.當t=1s時,推力F=1N,物體處于靜止狀態
B.當t=3s時,推力F=3N,物體受到摩擦力大小為3N
C.當t=5s時,物體受到的摩擦力大小為3N
D.在2s~4s內,物體受到的合力為1N
【答案】AD
【詳解】A.由圖象可知,t=1s時,物體處于靜止狀態;又由F-t圖象可知此時物體受到的推力為1N,故A正確;
B.由圖象可知,t=3s時,物體做加速運動,因此受非平衡力作用,摩擦力不等于推力,故B錯誤;
C.由圖象可知,在t=5s時,物體做勻速運動,摩擦力等于推力;由F-t圖象可知此時物體受到的推力為2N,則物體受到的摩擦力
故C錯誤;
D.由圖象可知,在2s~4s內,物體做加速直線運動,由于接觸面的粗糙程度和壓力都不變,故摩擦力不變(等于勻速運動時的摩擦力),即摩擦力仍為2N,此時推力為3N,則物體受到的合力為
故D正確。
故選AD。
二、填空題
14.如圖甲所示,完全相同的木塊A和B疊放在水平桌面上,在10N的水平拉力F1作用下A、B一起以2m/s的速度做勻速直線運動,此時木塊B受桌面的摩擦力大小為 N。若將A、B緊靠著放存水平桌面上,用水平力F2推動它們一起以1m/s的速度做勻速直線運動,如圖乙,則推力F2= N,木塊B所受的摩擦力為 N。
【答案】 0 10 5
【詳解】[1]產生摩擦力的條件是兩個物體相互接觸并且發生相對運動或有相對運動的趨勢,B沒有與桌面接觸,所以與桌面之間摩擦力為0。
[2][3]將A和B緊靠著放存水平桌面上,做勻速度直線運動,A和B處于平衡狀態,由于摩擦力與運動速度、接觸面積無關,因此仍受10N的推力,則摩擦力也為10N,兩木塊相同,則每塊木塊分擔5N的摩擦力,故木塊B所受的摩擦力為5N。
15.如圖所示,汽車B剎車后,由于 撞到汽車A、“追尾”碰撞的一瞬間,B汽車對A汽車的撞擊力 (選填“大于”“小于”或“等于”)汽車對B汽車的力,此時對汽車B中的司機起保護作用的是 。(選填“安全帶”或“汽車頭枕”)
【答案】 慣性 等于 安全帶
【詳解】[1]一切物體在任何時候任何情況下都具有慣性,汽車B剎車后由于慣性仍撞到汽車A。
[2]B汽車對A汽車的撞擊力與A汽車對B汽車的力是一對相互作用力,大小相等。
[3]在車輛發生追尾時,B車內的人由于慣性會向前傾,此時的安全帶會保護人。
16.如圖所示,某同學擦黑板時,用的力將重為的黑板擦按在豎直的黑板上保持不動,則黑板擦受到的摩擦力為 。若增大按壓黑板擦的力,則黑板擦受到的摩擦力大小 (選填“增大”、“減小”或“不變”)。
【答案】 2 不變
【詳解】[1]黑板擦在豎直方向上處于靜止狀態,即平衡狀態,受到平衡力的作用:黑板給它的一個向上的摩擦力和重力,這兩個力是一對平衡力,摩擦力
[2]增大壓力,根據而來平衡二者,黑板受到摩擦力不變,還是等于重力。
17.如圖甲所示,“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關節等處,從幾十米高處跳下的一種極限運動。某運動員做蹦極運動,所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示(將蹦極過程近似為在豎直方向的運動),根據圖像可知,0~t0過程中速度大小的變化情況是 ;t0時刻運動員處于 狀態(選填“平衡”或“非平衡”)。運動員重力大小G= F0。
【答案】 先變大后變小 非平衡
【詳解】[1]0~t0過程中,繩子拉力F為0時,人自由下落,速度逐漸變大,一直增加到重力等于拉力,當拉力大于重力后,合力方向向上,運動方向與合力方向相反,速度減小,所以速度先變大后變小。
[2]在t0時刻,拉力最大,且拉力大于重力,所以此時刻運動員受力不平衡,處于非平衡狀態。
[3]當運動員最終靜止時,重力等于拉力,由圖乙可知,最后運動員受到的拉力為,即運動員重力大小為。
18.如圖所示,物體甲重30N, 被50N的水平壓力F甲壓在豎直墻壁上保持靜止,則物體甲受到的摩擦力為 N,方向 ;若增大F甲,則物體甲受到的摩擦力 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
【答案】 30 豎直向上 不變
【詳解】[1][2]物體甲在水平壓力F甲壓在豎直墻壁上保持靜止,物體處于平衡狀態,在豎直方向上受到重力和摩擦力是一對平衡力,則物體甲受到的摩擦力為
[3]若增大F甲,物體仍處于靜止狀態,在豎直方向上,物體受到重力和摩擦力仍是一對平衡力,物體受到重力不變,則物體甲受到的摩擦力不變。
19.如圖1所示,靜止在水平面上的物塊,受水平拉力F作用,F隨時間t的變化關系如圖2所示,從t=0開始,小兵每隔2s記錄的物塊位置和時刻如圖3所示,由圖象可知:t=10s時,物塊受到的摩擦力為 N;若t=16s時,水平面光滑,物體 (選填“能”或“不能”)做勻速直線運動。
【答案】 4 不能
【詳解】[1]由圖丙可知,12s~18s內,物體在相同時間內通過相同的距離,即做勻速直線運動,那么物體受到的摩擦力和拉力平衡,根據圖乙可知,這時物體受到的拉力為4N,那么物體受到的摩擦力也為4N,第10s時,物體受到的拉力為6N,由于物體對地面的壓力和接觸面的粗糙程度不變,所以它受到的滑動摩擦力不變,故物體受到的摩擦力為4N。
[2]若t=16s時,水平面光滑,則此時只受到向右4N的拉力,受力不平衡,故向右做加速直線運動。
三、實驗題
20.如圖所示,是“探究阻力對運動的影響”的實驗情景。
(1)讓小車三次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)水平面越光滑,運動小車受到的阻力越小,運動的距離越 ;
(3)伽利略對類似的實驗進行了分析并進一步推測:如果水平面光滑,小車在運動時不受阻力,則小車將在水平面上做 運動;
(4)牛頓在伽利略等人的研究成果上概括出了牛頓第一定律,該定律( )
A.能用實驗直接驗證
B.不能用實驗直接驗證,所以不能確定這個定律是否正確
C.是在大量經驗事實的基礎上,通過進一步的推理概括得出的
【答案】 速度 遠 勻速直線 C
【詳解】(1)[1]根據控制變量法可知,讓小車三次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速度相同。
(2)[2]三次實驗現象對比可知,水平面越光滑,運動小車受到的阻力越小,運動的距離越遠。
(3)[3]伽利略對類似的實驗進行了分析并進一步推測:如果水平面光滑,小車在運動時不受阻力,則小車將在水平面上做勻速直線運動,從而推翻了亞里士多德認為力是維持物體運動的原因的觀點。
(4)[4]牛頓在伽利略等人的研究成果上概括出了牛頓第一定律,該定律是在大量經驗事實的基礎上,通過進一步的推理概括得出的,因為實際情況中物體都受力的作用,所以不能用實驗直接驗證,但是正確的,這種得出結論的方法叫做理想實驗法,也叫推理法,故C符合題意,AB不符合題意。
故選C。
21.小明同學用下圖所示的裝置,探究“影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗。
(1)實驗過程中,彈簧測力計必須沿水平方向拉著木塊A做 運動,此時木塊A受到的拉力與它受到的滑動摩擦力是一對 ;(選填“平衡力”或“相互作用力”)
(2)對比甲、丙兩次實驗,是為了探究滑動摩擦力與 的關系,下列現象中應用了甲、丙實驗所得結論的是 (選填字母);
A.體操運動員在手上涂防滑粉
B.自行車剎車時,用力捏手剎
C.給門軸加潤滑油
(3)小明將圖甲中的木塊A沿豎直方向截去一半后,測得木塊所受的滑動摩擦力變為原來的一半。由此得出:滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小。你認為他的探究過程中存在的問題是 。
【答案】 勻速直線 平衡力 壓力大小 B 沒有控制壓力大小相同
【詳解】(1)[1][2]物體做勻速直線運動,一定受到平衡力的作用,木塊做勻速直線運動時水平方向受到拉力和摩擦力兩個力的作用,根據二力平衡可知這兩個力是一對平衡力。
(2)[3]比較甲、丙實驗,接觸面粗糙程度相同,壓力大小不同,是為了研究滑動摩擦力大小與壓力大小的關系。
[4]A.體操運動員在手上涂防滑粉,增大接觸面的粗糙程度,增大摩擦,故A不符合題意;
B.自行車剎車時,用力捏手剎,通過增大壓力來增大滑動摩擦力,故B符合題意;
C.給門軸加潤滑油,給門軸加潤滑油,是通過使接觸面脫離的方法減小摩擦力,故C不符合題意。
故選B。
(3)[5]將圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后,測得木塊所受的滑動摩擦力變為原來一半。他由此得出:滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小。這一過程中,接觸面積改變的同時,壓力也發生了改變,不符合控制變量法的要求,故得出的結論不可靠。
22.為了探究靜摩擦力作用的相互性,并比較一對相互作用的靜摩擦力的大小,某實驗小組設計了如圖甲所示的實驗裝置,整個裝置放在水平桌面上,其中、兩木塊疊放在一起,兩個輕質彈簧測力計、的一端與兩木塊相連,另一端固定在鐵架臺E、F上。后來經過討論,完善了實驗裝置,如圖乙所示。
(1)在理想情況下,A對B的靜摩擦力的大小等于 彈簧測力計的示數;(選填“C”或“D”)
(2)在B下面放細圓木條的目的是 ,在A上放置砝碼的目的是 ;
(3)實驗中需向右緩慢移動鐵架臺F,在此過程中,應使A、B保持相對 (選填“運動”或“靜止”),整個裝置靜止后,讀取兩個彈簧測力計的示數F1、F2;
(4)分析實驗數據,若 ,則靜摩擦力的作用是相互的,且一對相互作用的靜摩擦力大小相等。
【答案】 用滾動代替滑動,減小桌面對的摩擦力對實驗造成的影響 增大壓力 靜止
【詳解】(1)[1]處于平衡狀態,受彈簧測力計的拉力和對的摩擦力為平衡力,故B對的靜摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數;同理,對的靜摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數。
(2)[2]在下面放細圓木條的目的是:用滾動代替滑動,減小桌面對的摩擦力對實驗造成的影響。
[3]在上放鉤碼導致A對地面的壓力增大,所以目的是增大壓力。
(3)[4]本實驗是為了探究靜摩擦力作用的相互性,并比較一對相互作用的靜摩擦力的大小,故實驗中需向右緩慢移動鐵架臺F,在此過程中,應使、保持相對靜止,整個裝置靜止后,讀取兩個彈簧測力計的示數、。
(4)[5]分析實驗數據,若彈簧測力計的示數相等即,則靜摩擦力的作用是相互的,且一對相互作用的靜摩擦力大小相等。

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