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【備考2019】中考科學高頻考點剖析 專題二 力和運動分析方法辨析

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【備考2019】中考科學高頻考點剖析 專題二 力和運動分析方法辨析

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專題二 力和運動分析方法辨析
考點解析☆目標分解
b級目標:概述力是物體對物體的作用;表述力的作用效果;說明重力的概念;說明摩擦力的概念;說明增大摩擦力和減小摩擦力的方法;用彈簧測力計測量力的大小;能用力的示意圖表示力的三要素;概述二力平衡的概念,說明二力平衡的條件;概述慣性的概念,并能用慣性解析有關常見的現象。
c級目標:應用公式G=mg進行有關計算;用力的知識解釋相關現象;應用二力平衡的條件解釋有關現象;根據物體的受力情況,解釋物體運動狀態變化的原因。
目標分解:
①應用力的知識解釋相關現象,并掌握力的測量方法
②牛頓第一定律的應用
③二力平衡的條件與分析
④摩擦力大小的分析和摩擦力增減的方法
⑤受力分析的綜合應用
考點剖析☆聚焦高頻
考點一:應用力的知識解釋相關現象,并掌握力的測量方法
1.中央電視臺科教頻道的《原來如此》《冰雪危情》中一位體驗者準備借用濕圍巾從冰窟中自救爬出冰窟的情景,體驗者只需將自己脖子上的圍巾取下打濕后再拋到堅固的冰面上,幾秒鐘后便可以用力拽住圍巾將自己從冰窟中拉離水面從而實現自救。下列對該情景中的說法或解釋不正確的是(? ??)
A.?體驗者用圍巾將自己拉離水面說明力可以改變物體的運動狀態
B.?體驗者將自己拉離水面時利用了物體間力的作用是相互的
C.?體驗者將自身拉離水面時體驗者拉圍巾的力大于圍巾對他的拉力
D.?體驗者自救時將濕圍巾拋在冰面上發生了凝固現象,這個現象要放熱?
【答案】C
【解析】力的作用效果:使物體發生形變、改變物體的運動狀態;力的作用是相互的,相互的作用的兩個力:大小相等、方向相反、在同一條直線上,但作用在不同的物體上;凝固是放熱的過程,熔化是吸熱的過程。
A、體驗者用圍巾將自己拉離水面說明體驗者由靜止變為運動,所以A正確;
B、體驗者用力拽住圍巾的同時圍巾對體驗者也施加力的作用,所以B正確;
C、體驗者拉圍巾的力等于圍巾對他的拉力,所以C錯;
D、濕圍巾拋在冰面上發生了凝固現象,凝固放熱,所以D正確。
2.(2015?杭州)下列四幅圖是描述一輕質彈簧在彈性限度內,受水平拉力F作用下發生形變后靜止時的情景,其中與事實相符的是(  )
A.???????B.?
C.? ???D.?
【答案】D
【解析】彈簧測力計是依據“彈簧所受拉力越大,伸長越長”這一原理制成的,這種變化在彈簧的彈性限度范圍內是成正比的,一旦超過彈簧就無法恢復原狀,而且不同的彈簧,彈性限度也不同,所受拉力相同,伸長也會不同。
一輕質彈簧在彈性限度內,受水平拉力F作用下發生形變后靜止時應該是均勻拉伸,圖中只有D圖是均勻拉伸的。
3.(2016?紹興)如圖實驗,用力F按壓平面鏡之間的桌面時,經兩平面鏡反射后照到墻面上的光點位置將________(選填“上升”、“不變”或“下降”);這個實驗說明力能改變物體的________。?
【答案】下降;形狀
【解析】力可以改變物體的形狀;用力壓桌面,桌面發生形變,平面鏡N或M的高度就會發生變化,從而使刻度尺上的光斑移動,然后根據光的反射定律可知則光點的移動情況.解答此題的關鍵是學生要明確“用力F下壓,兩平面鏡將向中間傾斜,則兩平面鏡的位置升高,光束的位置相對降低,”這也是此題的難點.
①用力F按壓平面鏡之間的桌面時,桌面中間變形下降,兩個平面鏡將向中間傾斜,光束的位置相對降低,照到墻面上的光點位置將下降;②用力F按壓平面鏡之間的桌面,桌面發生形變,這個實驗說明力能改變物體的形狀.
考點二:牛頓第一定律的應用
1.2018年2月22日,在短道速滑男子500米決賽中,武大靖為中國贏得平昌冬奧會首枚金牌。下列說法正確的是(??? )
A.?把冰刀磨得很鋒利,是為了增大摩擦力???????????????
B.?沖過終點后不能立即停止滑行,是因為運動員具有慣性
C.?以滑行中的運動員作為參照物,觀眾是靜止的??????????
D.?運動員用力蹬冰面就會向前運動,說明力是維持物體運動的原因
【答案】B
【解析】慣性是物體抵抗其運動狀態被改變的性質。物體的慣性可以用其質量來衡量,質量越大,慣性也越大。
A、冰刀磨得很鋒利,減小了接觸面積,增大了壓強而不是摩擦力;故A錯誤;
B、到達終點不能立即停止,是因為慣性的作用;故B正確;
C、運動員是運動的,所以以運動員為參照物,觀眾是運動的;故C錯誤;
D、運動員用力蹬冰面就會向前運動,是作用力與反作用力,說明力能改變物體的運動狀態;故D錯誤;
2.如圖所示,秋千蕩到最低點時,如果受到的力全部消失,下列說法正確的是(  )
A.??B.??C.??D.?
【答案】B
【解析】掌握牛頓第一定律的內容,當物體不受任何外力時將靜止或做勻速直線運動.題考查了學生對牛頓第一定律的理解,要深刻理解“靜止或做勻速直線運動”的含義:原來靜止將保持靜止狀態,原來運動將做勻速直線運動.
當自己蕩秋千運動到最低點時,此時重力勢能最小,物體速度最大.所以處于運動狀態,若受到的力全部消失,根據牛頓第一定律的內容,仍保持力消失的那一刻的速度做勻速直線運動。
3.境白遠塵皆入詠,物含妙理總堪尋!——科學規律往往隱藏在眾多表象的茫茫迷霧之中,而科學研究就像穿透這迷霧的明燈,引導著探索者到達真理的彼岸。人類對“運動和力的關系”的認識就經歷了一個曲折漫長的探索過程。
(1)古希臘哲學家亞里士多德認為:________這一根據生活經驗和事物表象得出的錯誤觀點被人們沿用了近2000年。
(2)十七世紀,伽利略通過理想斜面實驗,正確地揭示了“運動和力的關系”。如圖所示,伽利略的斜麗實驗有如下步驟:? ①減小第二個斜面的傾角,小球在這個斜面上仍然要達到原來的位置。
? ②兩個塒接的斜面,讓小球沿一個斜面從靜止滾下,小球將滾上另一個斜面。
? ③如果沒竹傺擦,小球將上升到原來釋放時的高度。
? ④繼續減小第二個斜面的傾角,最后使它成為水平面,小球將沿水平面以恒定速度持續運動下去。
上述步驟中,有的屬于可靠事實,有的則是科學推論。將這些事實和推論進行分類排序,以下正確的是??? (??? )
A.事實②一事實①一推論③一推論④???B.事實②一推論①一推論③一推論④
C.事實②一推論①一推論④一推論③???D.事實②一推論③一推論①一推論④
(3)伽利略得出:運動物體如果不受其他物體的作用,將會________,伽利略由此開創了實驗和推理相結合的科學研究方法。
【答案】(1)力是維持物體運動
(2)D
(3)永遠勻速運動下去
【解析】(1)亞里士多德認為有力作用物體才運動,力是維持物體運動的原因;
(2)伽利略在得出觀點時使用了實驗加推理的方法,在實驗中事實是指實際實驗能完成的,推論是指在有些條件無法實際達到,而假設達到。排序時先事實后推論,推論的排序以斜面角度的變化排列,據此可以排出順序;
(3)伽利略通過實驗后得出的力與運動關系是:運動物體如果不受到力的作用,將會永遠勻速運動下去。
(1)古希臘哲學家亞里士多德認為:力是維持物體運動的原因。這一根據生活經驗和事物表象得出的錯誤觀點被人們沿用了近2000年。
(2)根據伽利略研究運動和力關系的方法是實驗加推理可知,事實有②兩個對接的斜面,讓小球沿一個斜面從靜止滾下,小球將滾上另一個斜面。推理有①減小第二個斜面的傾角,小球在這個斜面上仍然要達到原來的位置。 ③如果沒有摩擦,小球將上升到原來釋放時的高度。? ④繼續減小第二個斜面的傾角,最后使它成為水平面,小球將沿水平面以恒定速度持續運動下去。由此可知,事實排在前面,推理按角度逐漸減小的順序排列,所以順序為事實②一推論③一推論①一推論④,D選項正確。
(3)通過實驗伽利略得出:運動物體如果不受其他物體的作用,將會永遠勻速運動下去,伽利略由此開創了實驗和推理相結合的科學研究方法。
考點三:二力平衡的條件與分析
1.(2017?衢州)騎自行車是一種既健身又低碳的出行方式,下列說法正確的是(?? )
A.自行車輪胎上的花紋是為了增大摩擦
B.用力蹬車是為了增大車的慣性來增大速度
C.下坡時以自行車為參照物,車的坐墊是運動的
D.停在路邊的自行車,它對地面的壓力和所受到的重力是一對平衡力
【答案】A
【解析】本題考查知識點包摩擦力、慣性、參照物、平衡力的條件,增大摩擦力的方法:使表面變得粗糙和增大壓力;慣性是物體本身的性質大小只與質量有關;二力平衡的條件:大小相等,方向相反,作用在同一個物體上,作用線在同一直線上。
【解答】A、自行車輪胎上的花紋是為了增大摩擦,輪胎上的花紋使輪胎表面變的粗糙可以增大摩擦,A正確;
B、用力蹬車是為了增大車的慣性來增大速度,慣性只與質量大小有關與車的運動速度無關,B錯誤;
C、下坡時以自行車為參照物,車的坐墊是運動的,自行車和自行車坐墊始終保持相對靜止,C錯誤;
D、停在路邊的自行車,它對地面的壓力和所受到的重力是一對平衡力,壓力方向和重力方向相同,D錯誤。
2.如圖所示,手握著瓶子處于豎直靜止狀態,下列敘述正確的是(??? )
A.瓶子處于靜止狀態,不具有慣性??B.手的握力越大,瓶子所受的摩擦力就越大
C.瓶子受到豎直向上的摩擦力????D.瓶子受到手的握力和重力是一對平衡力
【答案】C
【解析】阻礙物體相對運動(或相對運動趨勢)的力叫做摩擦力。摩擦力的方向與物體相對運動(或相對運動趨勢)的方向相反。
A、慣性是物質的一種屬性與其運動狀態沒有任何關系;故A錯誤;
B、 瓶子靜止時,重力等于摩擦力,握力的增大不影響摩擦力;故B錯誤;
C、 瓶子靜止,在豎直方向上,豎直向下的重力等于豎直向上的摩擦力;故C正確;
D、 手的握力與重力不在同一條直線上,所以不是平衡力;故D錯誤;
考點四:摩擦力大小的分析和摩擦力增減的方法
1.(2017·臺州)在學習影響滑動摩擦力大小的因素后,小柯還是認為:重力越大,滑動摩擦力越大。于是張老師用如圖裝置與他一起實驗。
步驟一:將鐵塊放在木板上,往沙桶中加入一定量細沙,使壓力傳感器的示數為5.00牛,水平向左拉動木板,讀出拉力傳感器的示數并記錄。
步驟二:換用質量不同、粗糙程度和底面積都相同的鐵塊,重復步驟一,記錄結果如下表。
實驗次數
質量不同的鐵塊
壓力傳感器示數(牛)
拉力傳感器示數(牛)
1

5.00
2.10
2

5.00
2.11
3

5.00
2.11
請回答下列問題:
(1)第1次實驗中鐵塊受到的摩擦力為________牛。
(2)實驗中能否用鉤碼代替細沙?并說明理由________。
(3)通過實驗得出的結論是________。
(4)小柯認為:該實驗中壓力傳感器的上表面要盡量光滑,否則會使拉力傳感器的讀數偏大,為什么?________
【答案】(1)2.10
(2)不能;細沙質量小,能較為準確調節對鐵塊的拉力,來保證壓力大小相同。
(3)摩擦力大小與重力無關
(4)不合理,拉力傳感器示數始終等于木板對鐵塊的摩擦力,而與壓力傳感器和木板之間的摩擦無關
【解析】根據滑動摩擦力大小只與壓力大小和相互接觸的物體間的粗糙程度有關,根據控制變量法的方法解題.
(1)由圖可知以鐵塊為研究對象,拉力傳感器對鐵塊向右的拉力與木板對鐵塊向左的摩擦力是一對平衡力,拉力傳感器示數大小上就是摩擦力所以第1次實驗中鐵塊受到的摩擦力為2.10牛;(2)鐵塊增加的質量用小桶內物質的質量抵消掉,細沙可以實現質量的微小調節所以比較合適,鉤碼單個質量較大不利用微小調節所以不能;(3)由表格數據可知質量增加摩擦力大小不變所以摩擦力大小與重力無關;(4)壓力傳感器上表面與鐵塊沒有接觸不影響木板對鐵塊的摩擦力。
2.小明經常與同學進行爬桿比賽,如圖甲所示,在某次比賽中,小明向上爬的“速度﹣時間”圖象如圖乙所示,但他所受“摩擦力﹣時間”圖象漏畫了一部分,如圖丙所示,若將之補充完整,應是圖中的(  )
?
A. B. ?C. ??D. ?
【答案】C
【解析】解:由題意知,人爬桿時受到了豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力這兩個力的作用,由圖乙可知:
0~t2時間內,人加速向上運動,所以F>G;
t1~t2時間內人在做勻速直線運動,所以人受到的重力和摩擦力是一對平衡力,即F=G,
t2~t3時間內人在減速向上運動,F<G;
A、由以上分析t1~t2時間內,摩擦力應不變,故不正確;
BCD、分析可知,0~t1時刻受到的摩擦力最大,t2~t3時間內受到的阻力最小,t1~t2時間內受到阻力處于二者之間,故BD錯誤,C正確.
【分析】爬桿時人受到身上的摩擦力和重力作用,根據人的運動情況分析判斷摩擦力的大小,從而判斷圖象
考點五:受力分析的綜合應用
1.如圖所示,用鉛筆尖頂著一個紙風車,置于一杯熱水上,風車就會轉動。以下敘述正確的是(  )
A.風車靜止時,只受到重力的作用???B.風車轉動時,只受到熱空氣推力的作用
C.風車轉動時,機械能轉化為水的熱能?D.移去熱水,風車由于慣性不會立即停轉
【答案】D
【解析】(1)風車靜止時受到平衡力的作用,對靜止和轉動的風車時進行受力分析從而判斷;(2)能量轉化時,消耗的能轉化為得到的能;(3)物體具有保持原來運動狀態不變的性質。
A、風車靜止時二力平衡,除受到重力外還受到鉛筆的支持力的作用,故A說法錯誤,不符合題意;
B、風車轉動,風車受到熱空氣的推力,同時還受重力和支持力的作用,故B說法錯誤,不符合題意;
C、在風車的下方放置一杯熱水后,熱空氣向上流動,推動風車轉動,將內能轉化為機械能,故C說法錯誤,不符合題意;
D、移去熱水,風車不能立即停止轉動,是因為風車具有慣性,故D說法正確,符合題意。
2.某同學將同一小球以相同大小的速度按如圖兩種方法拋擲小球。甲圖是豎直上拋,乙圖是以一定的角度斜拋小球。忽略運動過程中所受的空氣阻力。下列敘述正確的是(???? )
A.甲圖中小球到達的水平高度等于乙圖中小球的水平高度。??????????
B.甲圖中小球到達地面時的速度大于乙圖中小球的速度
C.如果乙圖中小球到達最高點時突然不受重力,該小球將水平向右勻速直線運動
D.若將兩球的質量增大,則兩球到達地面時的速度都將比原來的大
【答案】C
【解析】(1)如果只有動能和勢能的相互轉化,機械能的總量就保持不變,即機械能守恒;(2)牛頓第一定律:一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。一切物體都具有保持原有的速度大小和運動方向的性質。我們把物體保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質叫做慣性。因此,牛頓第一定律也叫做慣性定律。
A、甲圖是豎直上拋,到達最高點時動能為零,原來的機械能全部轉化為重力勢能;乙圖是以一定的角度斜拋小球,達到最高點時還具有水平向右的速度,重力勢能要小于原來的機械能,故甲圖中小球到達的水平高度小于乙圖中小球的水平高度,A說法錯誤,不符合題意;
B、根據機械能守恒,到達地面時,兩種情況下機械能應該都和原來的機械能是一樣的,故甲圖中小球到達地面時的等于大于乙圖中小球的速度,B說法錯誤,不符合題意;
C、乙圖是以一定的角度斜拋小球,達到最高點時還具有水平向右的速度,如果乙圖中小球到達最高點時突然不受重力,由于慣性,該小球將水平向右勻速直線運動,C說法正確,符合題意;
D、若將兩球的質量增大,則兩球到達地面時的機械能都將比原來大,但速度還是和原來一樣的,D說法錯誤,不符合題意。
3.某物體始終只受到兩個力F1和F2的作用,一開始物體還處于靜止狀態,且F1=F2 . 在t1時間內保持F2不變,只改變F1的大小,此過程中物體所受合力的方向始終與F2方向相同.圖中可以表示F1大小隨時間變化的圖象可能的是(?? )
A.?B. C. D.
【答案】D
【解析】(1)力的合成方法:在力的合成中,作用在同一直線上的兩個力,當方向相同時其合力最大,合力大小等于兩個力的大小之和; 當方向相反時其合力最小,合力大小等于兩個力的大小之差.(2)物體的平衡狀態:物體在平衡力的作用下可處于靜止狀態或勻速直線運動狀態.
物體只受F1、F2兩個力的作用而處于靜止狀態,說明二力是一對平衡力.
現保持F1在t1時間內不變,只改變F2的大小,此過程中物體受到的合力的方向始終與F1方向相同,說明F2大小始終小于F1 ,故只有D圖象符合變化F2大小始終小于F1。
考點過關☆專項突破
考點一:應用力的知識解釋相關現象,并掌握力的測量方法
1.質量相等的甲、乙兩同學站在滑板上,在旱冰場上相對而立,如果甲用60N的力推乙,如圖所示,以下分析正確的是( ?)
A.?同時,乙對甲的推力小于60N
B.?甲靜止不動,乙向后退
C.?乙后退的過程中,始終受到60N推力的作用
D.?乙由靜止變為后退,說明力可以改變物體的運動狀態
2.某同學在用彈簧測力計測量一個物體的重力時,錯將物體掛在拉環上,當物體靜止時,彈簧測力計的讀數為4N,則物體的重力( ? )
A.一定大于4N???B.一定小于4N??C.一定等于4N??D.以上判斷均不正確
3.如圖所示,疊放在一起的A、B、C三個石塊處于靜止狀態,下列說法正確的是(  )
A.?A所受重力和B對A的支持力是一對相互作用力??????????
B.?B石塊受到三個力的作用
C.?B石塊受到A石塊的重力和壓力的作用?????????????????
D.?C石塊對B石塊的支持力和A石塊對B石塊的壓力是一對平衡力
4.彈簧測力計在端點附近斷裂,小明把斷裂的那一部小段取下,將剩余部分彈簧重新安裝好,并校準了零點,用這個測力計來測量力的大小為測量值M,彈簧沒有斷裂前測量相同的力的測量值為N,比較兩次測量值的大小則( ?)
A.?M比N大???B.?M比N小???C.?M等于N???D.?以上都有可能
5.小金對太空中的星球比較感興趣,他從網上查得:甲、乙兩個星球表面上物體的重力(G)與其質量(m)的關系如圖,從圖中信息可知,相同質量的物體在甲星球表面上的重力________其在乙星球表面上的重力(選填“大于”“等于”或“小于”),據圖可得甲星球表面上物體的重力G與其質量m的關系式是________。
考點二:牛頓第一定律的應用
1.天舟一號與天宮二號于2017年4月22日完成對接,并于4月27日完成首次天舟一號為天宮二號作推進劑“在軌補給”實驗,標志著天舟一號飛行任務取得圓滿成功。下列有關說法正確的是(?? )
A.?完成對接后,以天舟一號為參照物,天宮二號是運動的?????
B.?天宮二號繞地球勻速飛行時,運動狀態沒有改變
C.?“在軌補給”過程中,天舟一號、天宮二號總的慣性不變????
D.?在天宮二號內能順利完成“用彈簧測力計測物體的重力”實驗
2.車廂在水平路面上做勻速直線運動,車廂內一水平桌面上放著質量分別為M和m的兩個物體,且M>m。設物體與桌面之間無摩擦,當車突然停止運動時,兩個物體在離開桌面之前將( ?)
A.一定相碰???B.一定不相碰??C.不一定相碰??D.無法判斷是否相碰
3.一杯水放在做直線運動的列車內的水平桌面上,如果水面情形如圖所示,則列車的運動狀態可能是(? )
A.列車向左勻速運動?? ??B.列車向右勻速運動
C.列車向左運動時突然剎車????D.列車向右運動時突然剎車
4.運輸機參加抗震救災,在沿水平向右作勻速直線運動過程中,間隔相同時間從飛機上靜止釋放四個相同的物資.如圖能正確表示物資著地位置的是(地面水平,空氣阻力不計)(???? )
A.?????B.?
C.??? ?D.?
5.如圖所示(俯視看)以速度V勻速行駛的列車里有一水平桌面,桌上有一靜止的小球A,突然沿圖中的虛線所示路線運動到B,這時列車正在(??? )
A.?減速行駛,向北轉彎????????B.?減速行駛,向南轉彎
C.?加速行駛,向北轉彎????????D.?加速行駛,向南轉彎
6.?在研究“阻力對物體運動的影響”的實驗中,讓小車從斜面的同一高度由靜止滑下,觀察小車沿不同材料的水平表面上滑行的距離,如圖。
(1)讓小車從斜面的同一高度由靜止滑下的目的是:________________。
(2)可以看到小車沿木板表面滑行的距離最長,是因為阻力最________(填“大”或“小”)。
(3)實驗表明:表面越光滑,小車運動的距離越________。進而推理得出:假如小車受到的阻力為零,小車將________。
考點三:二力平衡的條件與分析
1.如下圖所示,長方體木塊M放在水平桌面上,木塊m放在木塊M上面,在水平拉力F作用下一起向左做勻速直線運動,空氣阻力不計,下列判斷正確的是(? )
A.?水平拉力F和木塊M受到的摩擦力大小相等
B.?木塊m受到方向向左的摩擦力
C.?木塊M受到的重力和地面對木塊M的支持力是一對平衡力
D.?若突然撤去水平拉力F,木塊m將向右傾倒
2.如圖所示,金屬塊P沿豎直墻壁(墻壁粗糙)向上做勻速直線運動,水平向右的力F1(F1>0)將金屬塊P壓向豎直墻壁,豎直向上的力F2沿著墻壁豎直向上拉動金屬塊P,金屬塊P所受重力為G,金屬塊P對豎直墻壁的壓力為F3 , 豎直墻壁對金屬塊P的壓力為F4 , 豎直墻壁對金屬塊P的摩擦力為f, 則下列選項錯誤的是()
A.?F1與F4大小相等?????????B.?F3與F4是一對相互作用力
C.?F2與G是一對平衡力???????D.?G與f之和與F2大小相等
3.如圖所示,彈簧測力計下掛著鐵塊P,其正下方的水平地面上放著一塊條形磁鐵Q,P和Q均處于靜止狀態。已知P和Q的重力分別為G和3G,若彈簧測力計的示數為2G,則下列說法正確的是( ?)
A.?P對彈簧測力計的拉力大小為G
B.?P對Q的吸引力和地面對Q的支持力大小分別為G和2G
C.?P對Q的吸引力和Q對P的吸引力是一對平衡力,大小均為G
D.?彈簧測力計對P的拉力和Q對P的吸引力是一對平衡力,大小分別均為2G
4.如圖所示,當右端掛5N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向左做勻速直線運動,則應對物體B施加的力為(??? )
A.水平向左,5N??B.水平向右,5N??C.水平向左,10N?D.水平向右,10N
5.甲、乙兩輛汽車在水平路面上做直線運動,速度隨時間的變化如圖所示,在水平方向上受到平衡力作用的是(  )
?
A.?甲車?????B.?乙車?????C.?兩車都是????D.?兩車都不是
考點四:摩擦力大小的分析和摩擦力增減的方法
1.如圖所示,一個木塊在光滑水平面上以v0的速度做勻速直線運動,沖上粗糙斜面后最終靜止在A點。以下關于木塊在斜面上受到摩擦力的說法正確的是(  )
A.?木塊在斜面上受到的摩擦力始終不變
B.?木塊在A點時受到的摩擦力大小等于木塊的重力
C.?木塊在斜面上受到的摩擦力方向始終沿斜面向下
D.?木塊在斜面上受到的摩擦力方向會發生改變
2.如圖,粗糙程度相同的水平地面上,重 30 牛的物塊在 AB 段受 F=10 牛的水平拉力作用, 向右做勻速直線運動,到 B 點時撤去水平拉力,物塊仍繼續運動,到 C 處靜止。下列說法正確的是(?? )
A.?在 AB 段物塊受到水平向右的摩擦力,大小為 10 牛??????????
B.?在 AB 段物塊受到水平向左的摩擦力,大小為 20 牛
C.?在 BC 段物塊受到水平向左的摩擦力,大小為 10 牛??????????
D.?在 C 點物塊受到水平向右的摩擦力,大小為 30 牛
3.摩擦力是初中科學學習的難點,如何形象地表現出摩擦力的大小呢?小柯同學想到了媽媽洗衣服時用的毛刷。
(1)小柯將一個毛刷分別靜置在水平面和斜面上,圖________顯示出毛刷受到了摩擦力的作用。
(2)小柯發現用不同的速度拉動圖甲的毛刷觀察到毛刷的形變程度都相同。他在長毛刷上放一個砝碼,繼續拉動,他觀察到毛刷的彎曲程度更大了,據此可得出結論:摩擦力大小與________有關。
(3)小柯將長毛刷A放在B物體上,拉著B向右運動時,觀察到的現象如圖丙所示,可推知A沒有做勻速直線運動,請從力學角度加以分析________?。
4.?如圖,小華用不計重力的彈簧秤拉著一物塊以2m/s的速度在水平地面上勻速前進,彈簧秤的讀數為?________N,物塊受到的滑動摩擦力的大小為?________N;當速度增加到4m/s時,物塊受到的滑動摩擦力的大小為?________N.
?
5.在“探究摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗中,小明同學設計了如圖所示的裝置進行實驗。彈簧測力計固定在木板上,開啟電動機后,小明在4秒鐘內觀察測力計的示數變化,并繪制了如圖乙所示的圖像。
(1)木塊受到的滑動摩擦力的大小和方向分別是:??? ??????。
A.?2.3牛水平向左?? ?B.?2.3牛水平向右
C.?2.0牛水平向左?? ??D.?2.0牛水平向右
(2)4秒鐘后,如將電動機的轉速由每分鐘20轉調至每分鐘40轉,則彈簧測力計的示數將________。 (選填“變大”、“變小”或“不變”)
(3)如要探究滑動摩擦力的大小和接觸面的粗糙程度的關系時,在現有實驗的基礎上,還應增加的操作是________。
考點五:受力分析的綜合應用
1.如圖所示:物體乙放在水平地面上,在物體乙上再放一物體甲,當用水平向右的拉力F拉甲物體時,甲、乙兩物體均保持靜止,那么乙物體受到的力的個數為(? )
A.?5個?????B.?3個??????C.?4個??????D.?2個
2.如圖甲,小明用彈簧測力計拉木塊,使它沿水平板勻速滑動,圖乙是他先后兩次拉動同一木塊得到的距離隨時間變化的圖象,下列說法正確的是(?? )
A.?木塊第一次受到的拉力大? B.?木塊第二次運動的速度大
C.?木塊兩次受到的摩擦力不相等?D.?木塊兩次受到的拉力相等
3.若小球在運動中只受恒力F的作用,則小球的運動軌跡(虛線部分)不可能的是(?? )
A.??B.??C.???D.?
4.?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,下列說法正確的是(  )
A.0﹣4s內,物塊受到的摩擦力為4N??B.8﹣10s內,物塊受到的摩擦力為6N
C.t=10s時,物塊的速度一定小于5m/s?D.若16s時撤去F,物塊將做勻速直線運動
5.如圖甲所示,小球從某高度處靜止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧.從小球開始下落到將彈簧壓縮最短的過程中,小球的速度在變化,不計空氣阻力,試畫出小球的速度v隨時間t變化的大致圖象,并從能量轉化或二力平衡的角度說明每一段的意義.(提示:t1表示小球剛接觸彈簧的時刻,t3表示小球壓縮彈簧至最低點)
6.小華和小麗在觀摩一次自行車比賽中,看到運動員在轉彎時,身體和自行車都是向彎道內側傾斜的,如圖所示。
(1)騎自行車轉彎時,身體為什么要向彎道內側傾斜呢?小華提出了疑問。一旁的小麗說:“要想轉彎,必須受力。身體傾斜是為了給自行車一個向內側轉彎的力”小華覺得小麗“要想轉彎,必須受力”的觀點和有道理,因為________。
(2)我們平時騎自行車轉彎時,身體的傾斜沒有這么明顯。可為什么比賽時選手傾斜得這么明顯呢?且靠內道的選手轉彎時比外道選手傾斜得更明顯。使騎行的自行車轉彎的力的大小,可能與哪些因素有關呢?小華和小麗提出了兩種猜想。猜想一:可能與騎行的速度有關。猜想二:可能與圓弧形跑道的半徑有關。
接著,小華和小麗一起設計實驗,并在實驗室里通過實驗驗證猜想一。
把半徑為0.5米的半圓軌道(左端連著橫桿)通過橫桿在O點與墻壁活動連接(能繞O點在豎直方向自由轉動),軌道置于壓力傳感器上時,傳感器示數為1牛。讓質量為30克的同一小鋼球分別從距離傳感器表面不同高度的弧面A、B、C三處自由滾下,如左圖所示。觀察、記錄每次壓力傳感器達到的最大示數(注:小鋼球到達最低點時的示數最大),記錄如下表。
該實驗可以得出的結論是________。
若要驗證猜想二,從控制變量角度考慮,需對上述實驗進行哪兩項改變?(不考慮小鋼球與軌道之間的摩擦)①________;②________。
實驗后,他倆在與同學們的交流中,有了新的猜想:讓騎行的自行車轉彎需要的力還可能與人和車的總質量有關。于是,他倆又展開了后續實驗探究……

專題二 力和運動分析方法辨析
考點解析☆目標分解
b級目標:概述力是物體對物體的作用;表述力的作用效果;說明重力的概念;說明摩擦力的概念;說明增大摩擦力和減小摩擦力的方法;用彈簧測力計測量力的大小;能用力的示意圖表示力的三要素;概述二力平衡的概念,說明二力平衡的條件;概述慣性的概念,并能用慣性解析有關常見的現象。
c級目標:應用公式G=mg進行有關計算;用力的知識解釋相關現象;應用二力平衡的條件解釋有關現象;根據物體的受力情況,解釋物體運動狀態變化的原因。
目標分解:
①應用力的知識解釋相關現象,并掌握力的測量方法
②牛頓第一定律的應用
③二力平衡的條件與分析
④摩擦力大小的分析和摩擦力增減的方法
⑤受力分析的綜合應用
考點剖析☆聚焦高頻
考點一:應用力的知識解釋相關現象,并掌握力的測量方法
1.中央電視臺科教頻道的《原來如此》《冰雪危情》中一位體驗者準備借用濕圍巾從冰窟中自救爬出冰窟的情景,體驗者只需將自己脖子上的圍巾取下打濕后再拋到堅固的冰面上,幾秒鐘后便可以用力拽住圍巾將自己從冰窟中拉離水面從而實現自救。下列對該情景中的說法或解釋不正確的是(? ??)
A.?體驗者用圍巾將自己拉離水面說明力可以改變物體的運動狀態
B.?體驗者將自己拉離水面時利用了物體間力的作用是相互的
C.?體驗者將自身拉離水面時體驗者拉圍巾的力大于圍巾對他的拉力
D.?體驗者自救時將濕圍巾拋在冰面上發生了凝固現象,這個現象要放熱?
【答案】C
【解析】力的作用效果:使物體發生形變、改變物體的運動狀態;力的作用是相互的,相互的作用的兩個力:大小相等、方向相反、在同一條直線上,但作用在不同的物體上;凝固是放熱的過程,熔化是吸熱的過程。
A、體驗者用圍巾將自己拉離水面說明體驗者由靜止變為運動,所以A正確;
B、體驗者用力拽住圍巾的同時圍巾對體驗者也施加力的作用,所以B正確;
C、體驗者拉圍巾的力等于圍巾對他的拉力,所以C錯;
D、濕圍巾拋在冰面上發生了凝固現象,凝固放熱,所以D正確。
2.(2015?杭州)下列四幅圖是描述一輕質彈簧在彈性限度內,受水平拉力F作用下發生形變后靜止時的情景,其中與事實相符的是(  )
A.???????B.?
C.? ???D.?
【答案】D
【解析】彈簧測力計是依據“彈簧所受拉力越大,伸長越長”這一原理制成的,這種變化在彈簧的彈性限度范圍內是成正比的,一旦超過彈簧就無法恢復原狀,而且不同的彈簧,彈性限度也不同,所受拉力相同,伸長也會不同。
一輕質彈簧在彈性限度內,受水平拉力F作用下發生形變后靜止時應該是均勻拉伸,圖中只有D圖是均勻拉伸的。
3.(2016?紹興)如圖實驗,用力F按壓平面鏡之間的桌面時,經兩平面鏡反射后照到墻面上的光點位置將________(選填“上升”、“不變”或“下降”);這個實驗說明力能改變物體的________。?
【答案】下降;形狀
【解析】力可以改變物體的形狀;用力壓桌面,桌面發生形變,平面鏡N或M的高度就會發生變化,從而使刻度尺上的光斑移動,然后根據光的反射定律可知則光點的移動情況.解答此題的關鍵是學生要明確“用力F下壓,兩平面鏡將向中間傾斜,則兩平面鏡的位置升高,光束的位置相對降低,”這也是此題的難點.
①用力F按壓平面鏡之間的桌面時,桌面中間變形下降,兩個平面鏡將向中間傾斜,光束的位置相對降低,照到墻面上的光點位置將下降;②用力F按壓平面鏡之間的桌面,桌面發生形變,這個實驗說明力能改變物體的形狀.
考點二:牛頓第一定律的應用
1.2018年2月22日,在短道速滑男子500米決賽中,武大靖為中國贏得平昌冬奧會首枚金牌。下列說法正確的是(??? )
A.?把冰刀磨得很鋒利,是為了增大摩擦力???????????????
B.?沖過終點后不能立即停止滑行,是因為運動員具有慣性
C.?以滑行中的運動員作為參照物,觀眾是靜止的??????????
D.?運動員用力蹬冰面就會向前運動,說明力是維持物體運動的原因
【答案】B
【解析】慣性是物體抵抗其運動狀態被改變的性質。物體的慣性可以用其質量來衡量,質量越大,慣性也越大。
A、冰刀磨得很鋒利,減小了接觸面積,增大了壓強而不是摩擦力;故A錯誤;
B、到達終點不能立即停止,是因為慣性的作用;故B正確;
C、運動員是運動的,所以以運動員為參照物,觀眾是運動的;故C錯誤;
D、運動員用力蹬冰面就會向前運動,是作用力與反作用力,說明力能改變物體的運動狀態;故D錯誤;
2.如圖所示,秋千蕩到最低點時,如果受到的力全部消失,下列說法正確的是(  )
A.??B.??C.??D.?
【答案】B
【解析】掌握牛頓第一定律的內容,當物體不受任何外力時將靜止或做勻速直線運動.題考查了學生對牛頓第一定律的理解,要深刻理解“靜止或做勻速直線運動”的含義:原來靜止將保持靜止狀態,原來運動將做勻速直線運動.
當自己蕩秋千運動到最低點時,此時重力勢能最小,物體速度最大.所以處于運動狀態,若受到的力全部消失,根據牛頓第一定律的內容,仍保持力消失的那一刻的速度做勻速直線運動。
3.境白遠塵皆入詠,物含妙理總堪尋!——科學規律往往隱藏在眾多表象的茫茫迷霧之中,而科學研究就像穿透這迷霧的明燈,引導著探索者到達真理的彼岸。人類對“運動和力的關系”的認識就經歷了一個曲折漫長的探索過程。
(1)古希臘哲學家亞里士多德認為:________這一根據生活經驗和事物表象得出的錯誤觀點被人們沿用了近2000年。
(2)十七世紀,伽利略通過理想斜面實驗,正確地揭示了“運動和力的關系”。如圖所示,伽利略的斜麗實驗有如下步驟:? ①減小第二個斜面的傾角,小球在這個斜面上仍然要達到原來的位置。
? ②兩個塒接的斜面,讓小球沿一個斜面從靜止滾下,小球將滾上另一個斜面。
? ③如果沒竹傺擦,小球將上升到原來釋放時的高度。
? ④繼續減小第二個斜面的傾角,最后使它成為水平面,小球將沿水平面以恒定速度持續運動下去。
上述步驟中,有的屬于可靠事實,有的則是科學推論。將這些事實和推論進行分類排序,以下正確的是??? (??? )
A.事實②一事實①一推論③一推論④???B.事實②一推論①一推論③一推論④
C.事實②一推論①一推論④一推論③???D.事實②一推論③一推論①一推論④
(3)伽利略得出:運動物體如果不受其他物體的作用,將會________,伽利略由此開創了實驗和推理相結合的科學研究方法。
【答案】(1)力是維持物體運動
(2)D
(3)永遠勻速運動下去
【解析】(1)亞里士多德認為有力作用物體才運動,力是維持物體運動的原因;
(2)伽利略在得出觀點時使用了實驗加推理的方法,在實驗中事實是指實際實驗能完成的,推論是指在有些條件無法實際達到,而假設達到。排序時先事實后推論,推論的排序以斜面角度的變化排列,據此可以排出順序;
(3)伽利略通過實驗后得出的力與運動關系是:運動物體如果不受到力的作用,將會永遠勻速運動下去。
(1)古希臘哲學家亞里士多德認為:力是維持物體運動的原因。這一根據生活經驗和事物表象得出的錯誤觀點被人們沿用了近2000年。
(2)根據伽利略研究運動和力關系的方法是實驗加推理可知,事實有②兩個對接的斜面,讓小球沿一個斜面從靜止滾下,小球將滾上另一個斜面。推理有①減小第二個斜面的傾角,小球在這個斜面上仍然要達到原來的位置。 ③如果沒有摩擦,小球將上升到原來釋放時的高度。? ④繼續減小第二個斜面的傾角,最后使它成為水平面,小球將沿水平面以恒定速度持續運動下去。由此可知,事實排在前面,推理按角度逐漸減小的順序排列,所以順序為事實②一推論③一推論①一推論④,D選項正確。
(3)通過實驗伽利略得出:運動物體如果不受其他物體的作用,將會永遠勻速運動下去,伽利略由此開創了實驗和推理相結合的科學研究方法。
考點三:二力平衡的條件與分析
1.(2017?衢州)騎自行車是一種既健身又低碳的出行方式,下列說法正確的是(?? )
A.自行車輪胎上的花紋是為了增大摩擦
B.用力蹬車是為了增大車的慣性來增大速度
C.下坡時以自行車為參照物,車的坐墊是運動的
D.停在路邊的自行車,它對地面的壓力和所受到的重力是一對平衡力
【答案】A
【解析】本題考查知識點包摩擦力、慣性、參照物、平衡力的條件,增大摩擦力的方法:使表面變得粗糙和增大壓力;慣性是物體本身的性質大小只與質量有關;二力平衡的條件:大小相等,方向相反,作用在同一個物體上,作用線在同一直線上。
【解答】A、自行車輪胎上的花紋是為了增大摩擦,輪胎上的花紋使輪胎表面變的粗糙可以增大摩擦,A正確;
B、用力蹬車是為了增大車的慣性來增大速度,慣性只與質量大小有關與車的運動速度無關,B錯誤;
C、下坡時以自行車為參照物,車的坐墊是運動的,自行車和自行車坐墊始終保持相對靜止,C錯誤;
D、停在路邊的自行車,它對地面的壓力和所受到的重力是一對平衡力,壓力方向和重力方向相同,D錯誤。
2.如圖所示,手握著瓶子處于豎直靜止狀態,下列敘述正確的是(??? )
A.瓶子處于靜止狀態,不具有慣性??B.手的握力越大,瓶子所受的摩擦力就越大
C.瓶子受到豎直向上的摩擦力????D.瓶子受到手的握力和重力是一對平衡力
【答案】C
【解析】阻礙物體相對運動(或相對運動趨勢)的力叫做摩擦力。摩擦力的方向與物體相對運動(或相對運動趨勢)的方向相反。
A、慣性是物質的一種屬性與其運動狀態沒有任何關系;故A錯誤;
B、 瓶子靜止時,重力等于摩擦力,握力的增大不影響摩擦力;故B錯誤;
C、 瓶子靜止,在豎直方向上,豎直向下的重力等于豎直向上的摩擦力;故C正確;
D、 手的握力與重力不在同一條直線上,所以不是平衡力;故D錯誤;
考點四:摩擦力大小的分析和摩擦力增減的方法
1.(2017·臺州)在學習影響滑動摩擦力大小的因素后,小柯還是認為:重力越大,滑動摩擦力越大。于是張老師用如圖裝置與他一起實驗。
步驟一:將鐵塊放在木板上,往沙桶中加入一定量細沙,使壓力傳感器的示數為5.00牛,水平向左拉動木板,讀出拉力傳感器的示數并記錄。
步驟二:換用質量不同、粗糙程度和底面積都相同的鐵塊,重復步驟一,記錄結果如下表。
實驗次數
質量不同的鐵塊
壓力傳感器示數(牛)
拉力傳感器示數(牛)
1

5.00
2.10
2

5.00
2.11
3

5.00
2.11
請回答下列問題:
(1)第1次實驗中鐵塊受到的摩擦力為________牛。
(2)實驗中能否用鉤碼代替細沙?并說明理由________。
(3)通過實驗得出的結論是________。
(4)小柯認為:該實驗中壓力傳感器的上表面要盡量光滑,否則會使拉力傳感器的讀數偏大,為什么?________
【答案】(1)2.10
(2)不能;細沙質量小,能較為準確調節對鐵塊的拉力,來保證壓力大小相同。
(3)摩擦力大小與重力無關
(4)不合理,拉力傳感器示數始終等于木板對鐵塊的摩擦力,而與壓力傳感器和木板之間的摩擦無關
【解析】根據滑動摩擦力大小只與壓力大小和相互接觸的物體間的粗糙程度有關,根據控制變量法的方法解題.
(1)由圖可知以鐵塊為研究對象,拉力傳感器對鐵塊向右的拉力與木板對鐵塊向左的摩擦力是一對平衡力,拉力傳感器示數大小上就是摩擦力所以第1次實驗中鐵塊受到的摩擦力為2.10牛;(2)鐵塊增加的質量用小桶內物質的質量抵消掉,細沙可以實現質量的微小調節所以比較合適,鉤碼單個質量較大不利用微小調節所以不能;(3)由表格數據可知質量增加摩擦力大小不變所以摩擦力大小與重力無關;(4)壓力傳感器上表面與鐵塊沒有接觸不影響木板對鐵塊的摩擦力。
2.小明經常與同學進行爬桿比賽,如圖甲所示,在某次比賽中,小明向上爬的“速度﹣時間”圖象如圖乙所示,但他所受“摩擦力﹣時間”圖象漏畫了一部分,如圖丙所示,若將之補充完整,應是圖中的(  )
?
A. B. ?C. ??D. ?
【答案】C
【解析】解:由題意知,人爬桿時受到了豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力這兩個力的作用,由圖乙可知:
0~t2時間內,人加速向上運動,所以F>G;
t1~t2時間內人在做勻速直線運動,所以人受到的重力和摩擦力是一對平衡力,即F=G,
t2~t3時間內人在減速向上運動,F<G;
A、由以上分析t1~t2時間內,摩擦力應不變,故不正確;
BCD、分析可知,0~t1時刻受到的摩擦力最大,t2~t3時間內受到的阻力最小,t1~t2時間內受到阻力處于二者之間,故BD錯誤,C正確.
【分析】爬桿時人受到身上的摩擦力和重力作用,根據人的運動情況分析判斷摩擦力的大小,從而判斷圖象
考點五:受力分析的綜合應用
1.如圖所示,用鉛筆尖頂著一個紙風車,置于一杯熱水上,風車就會轉動。以下敘述正確的是(  )
A.風車靜止時,只受到重力的作用???B.風車轉動時,只受到熱空氣推力的作用
C.風車轉動時,機械能轉化為水的熱能?D.移去熱水,風車由于慣性不會立即停轉
【答案】D
【解析】(1)風車靜止時受到平衡力的作用,對靜止和轉動的風車時進行受力分析從而判斷;(2)能量轉化時,消耗的能轉化為得到的能;(3)物體具有保持原來運動狀態不變的性質。
A、風車靜止時二力平衡,除受到重力外還受到鉛筆的支持力的作用,故A說法錯誤,不符合題意;
B、風車轉動,風車受到熱空氣的推力,同時還受重力和支持力的作用,故B說法錯誤,不符合題意;
C、在風車的下方放置一杯熱水后,熱空氣向上流動,推動風車轉動,將內能轉化為機械能,故C說法錯誤,不符合題意;
D、移去熱水,風車不能立即停止轉動,是因為風車具有慣性,故D說法正確,符合題意。
2.某同學將同一小球以相同大小的速度按如圖兩種方法拋擲小球。甲圖是豎直上拋,乙圖是以一定的角度斜拋小球。忽略運動過程中所受的空氣阻力。下列敘述正確的是(???? )
A.甲圖中小球到達的水平高度等于乙圖中小球的水平高度。??????????
B.甲圖中小球到達地面時的速度大于乙圖中小球的速度
C.如果乙圖中小球到達最高點時突然不受重力,該小球將水平向右勻速直線運動
D.若將兩球的質量增大,則兩球到達地面時的速度都將比原來的大
【答案】C
【解析】(1)如果只有動能和勢能的相互轉化,機械能的總量就保持不變,即機械能守恒;(2)牛頓第一定律:一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。一切物體都具有保持原有的速度大小和運動方向的性質。我們把物體保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質叫做慣性。因此,牛頓第一定律也叫做慣性定律。
A、甲圖是豎直上拋,到達最高點時動能為零,原來的機械能全部轉化為重力勢能;乙圖是以一定的角度斜拋小球,達到最高點時還具有水平向右的速度,重力勢能要小于原來的機械能,故甲圖中小球到達的水平高度小于乙圖中小球的水平高度,A說法錯誤,不符合題意;
B、根據機械能守恒,到達地面時,兩種情況下機械能應該都和原來的機械能是一樣的,故甲圖中小球到達地面時的等于大于乙圖中小球的速度,B說法錯誤,不符合題意;
C、乙圖是以一定的角度斜拋小球,達到最高點時還具有水平向右的速度,如果乙圖中小球到達最高點時突然不受重力,由于慣性,該小球將水平向右勻速直線運動,C說法正確,符合題意;
D、若將兩球的質量增大,則兩球到達地面時的機械能都將比原來大,但速度還是和原來一樣的,D說法錯誤,不符合題意。
3.某物體始終只受到兩個力F1和F2的作用,一開始物體還處于靜止狀態,且F1=F2 . 在t1時間內保持F2不變,只改變F1的大小,此過程中物體所受合力的方向始終與F2方向相同.圖中可以表示F1大小隨時間變化的圖象可能的是(?? )
A.?B. C. D.
【答案】D
【解析】(1)力的合成方法:在力的合成中,作用在同一直線上的兩個力,當方向相同時其合力最大,合力大小等于兩個力的大小之和; 當方向相反時其合力最小,合力大小等于兩個力的大小之差.(2)物體的平衡狀態:物體在平衡力的作用下可處于靜止狀態或勻速直線運動狀態.
物體只受F1、F2兩個力的作用而處于靜止狀態,說明二力是一對平衡力.
現保持F1在t1時間內不變,只改變F2的大小,此過程中物體受到的合力的方向始終與F1方向相同,說明F2大小始終小于F1 ,故只有D圖象符合變化F2大小始終小于F1。
考點過關☆專項突破
考點一:應用力的知識解釋相關現象,并掌握力的測量方法
1.質量相等的甲、乙兩同學站在滑板上,在旱冰場上相對而立,如果甲用60N的力推乙,如圖所示,以下分析正確的是( ?)
A.?同時,乙對甲的推力小于60N
B.?甲靜止不動,乙向后退
C.?乙后退的過程中,始終受到60N推力的作用
D.?乙由靜止變為后退,說明力可以改變物體的運動狀態
【答案】D
【解析】(1)物體間力的作用是相互的,甲對乙施加力的同時,甲也受到一個大小相同的,方向相反的一個力。(2)力可以改變物體的形狀;也可以改變物體的運動狀態,物體速度變化和方向變化都屬于運動狀態的變化。(1)掌握物體間力的作用是相互的,掌握相互作用力的條件。(2)掌握力的作用效果。
【解答】A、甲用60N的力推乙,同時乙給甲一個60N的推力,方向相反,不符合題意;
B、甲乙都受到一個60N的力,都會改變原來的靜止狀態,都會由靜止變為運動,不符合題意;
C、甲和乙接觸的瞬間甲和乙都受到60N的推力,當甲和乙分開時,甲和乙不再有力的作用,甲乙都向后退是由于物體具有慣性的原因,不符合題意;
D、由于乙受到甲力的作用,改變原來的靜止狀態,由靜止變為運動而后退,符合題意。
故答案為:D
2.某同學在用彈簧測力計測量一個物體的重力時,錯將物體掛在拉環上,當物體靜止時,彈簧測力計的讀數為4N,則物體的重力( ? )
A.一定大于4N???B.一定小于4N??C.一定等于4N??D.以上判斷均不正確
【答案】B
【解析】將物體掛在拉環上時,彈簧同時受到物體與測力計外殼的拉力,所以物體實際重力要小于測力計的示數,選B。
【分析】本題的解題關鍵是要考慮到測力計自身的重量,本題考查的是重力。
3.如圖所示,疊放在一起的A、B、C三個石塊處于靜止狀態,下列說法正確的是(  )
A.?A所受重力和B對A的支持力是一對相互作用力??????????
B.?B石塊受到三個力的作用
C.?B石塊受到A石塊的重力和壓力的作用?????????????????
D.?C石塊對B石塊的支持力和A石塊對B石塊的壓力是一對平衡力
【答案】B
【解析】(1)力是物體對物體的作用。力的作用是相互的,施力物體同時也是受力物體。相互作用力特點大小相等、方向相反、作用在一條直線上,作用在兩個物體上。(2)一個物體受到兩個力的作用,在這兩個力的作用下保持靜止或勻速運動狀態,這兩個力是一對平衡力。平衡力的特點:大小相等、方向相反、作用在一條直線上,作用在一個物體上。
【解答】A、A所受重力和B對A的支持力是一對相互作用力,相互作用力性質相同,A對B的壓力與B對A的支持力是一對相互作用力,A所受重力和B對A的支持力是一對平衡力,A錯誤;
B、B石塊受到三個力的作用,B石塊受到重力,A對B的壓力,C對B的支持力,說法正確,B正確;
C、B石塊受到A石塊的重力和壓力的作用,A石塊的重力是A受到的,B石塊受到的是A石塊對B的壓力,C錯誤;
D、C石塊對B石塊的支持力和A石塊對B石塊的壓力是一對平衡力C石塊對B石塊的支持與A石塊對B石塊的壓力大小不等,不是一對平衡力,D錯誤。
故選B
4.彈簧測力計在端點附近斷裂,小明把斷裂的那一部小段取下,將剩余部分彈簧重新安裝好,并校準了零點,用這個測力計來測量力的大小為測量值M,彈簧沒有斷裂前測量相同的力的測量值為N,比較兩次測量值的大小則( ?)
A.?M比N大???B.?M比N小???C.?M等于N???D.?以上都有可能
【答案】B
【解析】在彈性限度內,彈簧彈力的大小與彈簧的形變量(伸長量或壓縮量)成正比.即F=kX.式中F為彈力,X為形變量(伸長量或壓縮量),k叫彈簧的勁度系數,簡稱勁度。其大小于彈簧本身的性質有關(材料、形狀、匝數、孔徑),在國際單位制中有單位為“N/m”,由公式可知,就其大小k=F/X,即彈簧勁度系數的大小等于彈簧發生單位形變量時彈力的大小.本題考查了學生對彈簧測力計的使用及讀數,本題的關鍵是彈簧斷了,即它的形變量小了,即它的彈力小了,所以測力計的示數就小了。
【解答】解:“斷裂的那一小段去掉”,這樣彈簧就短了,短了后,在相同力的作用下,伸長的總長度就變小,在測力計上顯示的讀數也會變小。“校準”的只是“零點”。
故答案為:B
5.小金對太空中的星球比較感興趣,他從網上查得:甲、乙兩個星球表面上物體的重力(G)與其質量(m)的關系如圖,從圖中信息可知,相同質量的物體在甲星球表面上的重力________其在乙星球表面上的重力(選填“大于”“等于”或“小于”),據圖可得甲星球表面上物體的重力G與其質量m的關系式是________。
【答案】大于;G=m×15N/kg
【解析】在地球上物體的重力(G)與其質量(m)成正比,G=mg(g取9.8N/kg)。在其它的星球上G與m也成正比,g也地球上的不同。根據圖線中不同星球上G與m的直線可以得出答案。
【解答】由圖可知質量相同時甲的重力大于乙的重力。由甲圖線中G與m成正比關系,取m=4kg時G=60N,g=60N/4kg=15N/kg,所以G=m×15N/kg
考點二:牛頓第一定律的應用
1.天舟一號與天宮二號于2017年4月22日完成對接,并于4月27日完成首次天舟一號為天宮二號作推進劑“在軌補給”實驗,標志著天舟一號飛行任務取得圓滿成功。下列有關說法正確的是(?? )
A.?完成對接后,以天舟一號為參照物,天宮二號是運動的?????
B.?天宮二號繞地球勻速飛行時,運動狀態沒有改變
C.?“在軌補給”過程中,天舟一號、天宮二號總的慣性不變????
D.?在天宮二號內能順利完成“用彈簧測力計測物體的重力”實驗
【答案】C
【解析】(1)判斷物體的運動需要選定參照物,參照物選取的不同物體的運動狀態也不同;
(2)物體運動狀態的改變包括運動速度大小的改變和速度方向的改變;
(3)慣性是物體本身的一種屬性,只與物體的質量有關,質量越大慣性越大反之越小;
(4)在太空中物體不再受到重力的作用,所以與重力相關的的一些實驗將不能進行。
A、完成對接后,以天舟一號為參照物,天宮二號是運動的,對接后,天舟一號與天宮二號成為一個整體,兩者相對靜止,所以以天舟一號為參照物,天宮二號是靜止的,A錯誤;
B、天宮二號繞地球勻速飛行時,運動狀態沒有改變,繞地球飛行時,速度不變但運動方向發生改變,所以運動狀態是變化的,B錯誤;
C、“在軌補給”過程中,天舟一號、天宮二號總的慣性不變,補給時由于總質量不變所以慣性不變,C正確;
D、在天宮二號內能順利完成“用彈簧測力計測物體的重力”實驗,在太空中因為沒有重力,所以不能完成“用彈簧測力計測物體的重力”實驗,D錯誤。
2.車廂在水平路面上做勻速直線運動,車廂內一水平桌面上放著質量分別為M和m的兩個物體,且M>m。設物體與桌面之間無摩擦,當車突然停止運動時,兩個物體在離開桌面之前將( ?)
A.一定相碰???B.一定不相碰??C.不一定相碰??D.無法判斷是否相碰
【答案】B
【解析】任何物體都有保持原來運動狀態不變的性質,這就是慣性。當車突然停止時,慣性會使物體M和m仍保持原來的運動狀態不變,但能否相碰就要看它們原來的運動狀態是怎樣的了。物體由于慣性會保持靜止還是勻速直線運動,關鍵取決于它原來的運動狀態,這種狀態既包括運動的方向也包括運動的速度。
車停止前,物體M、m和車一起作勻速直線運動,并且兩物體和車具有共同的速度,當車突然停止時,由于物體在光滑的桌面上,因此兩物體由于慣性,還要保持原來大小不變的速度做勻速直線運動,因此兩個物體間的距離不變,一定不會相碰。
故答案為:B
3.一杯水放在做直線運動的列車內的水平桌面上,如果水面情形如圖所示,則列車的運動狀態可能是(? )
A.列車向左勻速運動?? ??B.列車向右勻速運動
C.列車向左運動時突然剎車????D.列車向右運動時突然剎車
【答案】D
【解析】本題中水面發生了變化,這屬于慣性現象,所以解答本題需要根據慣性知識去分析。只要把本題中的水和平時坐在行駛的列車中的自己進行類比,解決此類問題比較容易。在分析解釋慣性現象時,要先確定研究對象是誰,然后將物體一分為二分成兩部分,受力部分運動狀態會發生改變,不受力部分由于慣性還要保持原來的運動狀態。
AB、由圖可知:水面向右傾斜.水面發生傾斜的原因是由于水具有慣性,說明列車的運動狀態一定發生了變化,故AB錯誤;
C、列車向左運動時突然剎車,杯子由于受到桌子的摩擦力,會隨列車突然停止,水由于慣性還將保持原來的運動狀態向左運動,所以此時水面會向左傾斜,與圖不符,故不合題意;
D、列車向右運動時突然剎車,杯子由于受到桌子的摩擦力,會隨列車突然停止,而杯子中的水由于慣性還將保持原來的運動狀態向右運動,所以此時水面會向右傾斜,符合題意。
4.運輸機參加抗震救災,在沿水平向右作勻速直線運動過程中,間隔相同時間從飛機上靜止釋放四個相同的物資.如圖能正確表示物資著地位置的是(地面水平,空氣阻力不計)(???? )
A.?????B.?
C.??? ?D.?
【答案】C
【解析】飛機沿水平向右作勻速直線運動過程中,間隔相同時間從飛機上靜止釋放四個相同的物資,物資由于慣性,保持原來的運動狀態不變,繼續向前飛行,投擲四件救災物資在下落過程中,都是以原來的速度向前運動,因此落到地面上后間隔的距離也相等,按照落地先后順序排列是①②③④。
5.如圖所示(俯視看)以速度V勻速行駛的列車里有一水平桌面,桌上有一靜止的小球A,突然沿圖中的虛線所示路線運動到B,這時列車正在(??? )
A.?減速行駛,向北轉彎????????B.?減速行駛,向南轉彎
C.?加速行駛,向北轉彎????????D.?加速行駛,向南轉彎
【答案】B
【解析】小球與水平面間的摩擦可以不計,所以小球在水平面內不受力作用,始終與列車一起向前做勻速直線運動,發現小球沿如圖(俯視圖)中的虛線從A點運動到B點;知列車和桌子的速度慢下來,小球要保持以前的速度繼續運行,所以會向前運動.出現如圖的曲線,是因為桌子跟著列車向南拐彎,而
小球要保持勻速直線運動,選項B正確,選項A、C、D錯誤;
【分析】關鍵知道小球具有慣性,保持以前的運動狀態:向前運動,是因為列車減速;向北偏轉,是因為列車向南拐彎。
6.?在研究“阻力對物體運動的影響”的實驗中,讓小車從斜面的同一高度由靜止滑下,觀察小車沿不同材料的水平表面上滑行的距離,如圖。
(1)讓小車從斜面的同一高度由靜止滑下的目的是:________________。
(2)可以看到小車沿木板表面滑行的距離最長,是因為阻力最________(填“大”或“小”)。
(3)實驗表明:表面越光滑,小車運動的距離越________。進而推理得出:假如小車受到的阻力為零,小車將________。
【答案】(1)使小車到水平面時初速度相同
(2)小
(3)遠;做勻速直線運動
【解析】(1)小車在同一斜面上從同一高度滾下的過程中,受到的阻力與重力相同,運距離相同,則小車到達水平面時速度相同。
(2)在水平面上,小車初速度相等,實驗中我們會觀察到:在不同材料的表面上,小車滑行的距離是不同的,在表面光滑的木板上滑行的距離最長,在最粗糙的毛巾上滑行的距離最短,可見小車在毛巾上運動受到的摩擦力最大,在木板上運動受到的摩擦力最小;
(3)實驗表明:表面越光滑,小車運動的距離越遠.進而推理得出:假如小車受到的阻力為零,小車將做勻速直線運動。
考點三:二力平衡的條件與分析
1.如下圖所示,長方體木塊M放在水平桌面上,木塊m放在木塊M上面,在水平拉力F作用下一起向左做勻速直線運動,空氣阻力不計,下列判斷正確的是(? )
A.?水平拉力F和木塊M受到的摩擦力大小相等
B.?木塊m受到方向向左的摩擦力
C.?木塊M受到的重力和地面對木塊M的支持力是一對平衡力
D.?若突然撤去水平拉力F,木塊m將向右傾倒
【答案】A
【解析】(1)做勻速直線運動的物體,受到平衡力的作用;(2)兩個相互接觸的物體發生相對運動后有相對運動的趨勢時,在接觸面上會產生阻礙相對運動的力,這就是摩擦力;(3)物體具有保持原來運動狀態不變的性質,叫慣性。此題考查的是我們對力的平衡、摩擦力的產生及其方向的理解和應用。解答摩擦力問題時注意:物體間有摩擦力時別忘了分析,沒有摩擦力時別亂分析。
A、在拉力F的作用下,物體M和m一起沿水平方向向左做勻速直線運動,說明兩個物體受到的摩擦力與拉力是一對平衡力,所以F和木塊M受到的摩擦力大小相等,此選項正確;
B、在M向左勻速直線運動過程中,m與之同時運動,兩者處于相對靜止狀態,所以m與M之間沒有摩擦力,此選項錯誤;
C、木塊M受到的重力及m的重力之和與地面對M的支持力是一對平衡力,此選項錯誤;
D、原來m隨M一起運動,若突然撤去水平拉力F,由于摩擦M立刻停止運動;而由于慣性,木塊m下部隨M停止運動,而上部將保持原來的運動狀態,向左傾倒,此選項錯誤。
2.如圖所示,金屬塊P沿豎直墻壁(墻壁粗糙)向上做勻速直線運動,水平向右的力F1(F1>0)將金屬塊P壓向豎直墻壁,豎直向上的力F2沿著墻壁豎直向上拉動金屬塊P,金屬塊P所受重力為G,金屬塊P對豎直墻壁的壓力為F3 , 豎直墻壁對金屬塊P的壓力為F4 , 豎直墻壁對金屬塊P的摩擦力為f, 則下列選項錯誤的是()
A.?F1與F4大小相等?????????B.?F3與F4是一對相互作用力
C.?F2與G是一對平衡力???????D.?G與f之和與F2大小相等
【答案】C
【解析】金屬塊P沿豎直墻壁向上做勻速直線運動,故金屬塊受到的應該是平衡力。
水平向右的力F1壓著金屬塊,即墻壁受到P的壓力為F3,所以F1=F3;
金屬塊P對豎直墻壁的壓力為和豎直墻壁對金屬塊P的壓力是一對相互作用力,所以F3=F4;據此分析可知:F1與F4大小相等。故A、B正確;
在豎直方向上P受到豎直向下的重力G和平行于斜面的摩擦力f,豎直向上的拉力F2,根據二力平衡可知F2=G+f,故D正確,C錯誤;
故選C
【分析】根據二力平衡的條件和相互作用力的定義,逐個分析選項中的每一對力,即可得到答案,本題涉及的力較多,分析時要將選項中每個符號表示的力與圖中的所示力對應起來,難度較大。
3.如圖所示,彈簧測力計下掛著鐵塊P,其正下方的水平地面上放著一塊條形磁鐵Q,P和Q均處于靜止狀態。已知P和Q的重力分別為G和3G,若彈簧測力計的示數為2G,則下列說法正確的是( ?)
A.?P對彈簧測力計的拉力大小為G
B.?P對Q的吸引力和地面對Q的支持力大小分別為G和2G
C.?P對Q的吸引力和Q對P的吸引力是一對平衡力,大小均為G
D.?彈簧測力計對P的拉力和Q對P的吸引力是一對平衡力,大小分別均為2G
【答案】B
【解析】(1)P對彈簧測力計的拉力大小等于P受到的力即為彈簧測力計的示數;(2)對P、Q分別受力分析,利用力的平衡條件和相互作用力得出PQ之間吸引力的大小和地面對Q的支持力的大小;(3)二力平衡條件:大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在同一個物體上;(4)相互作用力:大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在兩個物體上。本題考查了平衡力的判斷,關鍵是會對P、Q進行受力分析得出各力之間的大小關系,同時要注意二力平衡力和相互作用力的區別是:是否作用在同一個物體上。
(1)P對彈簧測力計的拉力等于彈簧測力計的示數即為2G,故A不正確;(2)對P受力分析可知,受到豎直向上彈簧測力計的拉力F彈、Q對P的吸引力FQP , 豎直向下的重力G,根據力的平衡條件可得:FQP=F彈-GP=2G-G=G,∵P對Q的吸引力和Q對P的吸引力,大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,作用在兩個物體上,是一對相互作用力,故C不正確;∴FPQ=FQP=G,
對Q點受力分析可知,受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力、P對Q的吸引力,
根據力的平衡條件可得:F支持=GQ-FPQ=3G-G=2G,故B正確;(3)彈簧測力計對P的拉力和Q對P的吸引力,兩個力的大小不相等,所以不是一對平衡力,故D不正確。
4.如圖所示,當右端掛5N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向左做勻速直線運動,則應對物體B施加的力為(??? )
A.水平向左,5N??B.水平向右,5N??C.水平向左,10N?D.水平向右,10N
【答案】C
【解析】物體A水平向右運動時,在水平方向上受到物體B對物體A施加的水平向右的拉力為5N、水平向左的摩擦力作用,因物體A處于勻速直線運動狀態,則摩擦力和拉力是平衡力,所以水平向左的摩擦力與向右的拉力大小相等,為5N;
物體A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A受到的摩擦力不變,所以物體A水平向左運動時,受到水平向右的摩擦力也是5N;
物體A水平向右勻速直線運動時,水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力5N(物體B對物體A施加的)、水平向右的摩擦力5N.水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力,所以水平向左的拉力=水平向右的拉力+水平向右的摩擦力=5N+5N=10N;
5.甲、乙兩輛汽車在水平路面上做直線運動,速度隨時間的變化如圖所示,在水平方向上受到平衡力作用的是(  )
?
A.?甲車?????B.?乙車?????C.?兩車都是????D.?兩車都不是
【答案】B
【解析】解:(1)圖象的縱軸是速度,橫軸是時間,所以這是一個速度﹣﹣時間圖象;
(2)由圖象可知:甲車先靜止,然后的一段時間內,速度與時間成正比,做勻加速運動,受力不平衡;
乙速度保持不變,做勻速直線運動,處于平衡狀態,受平衡力作用.
考點四:摩擦力大小的分析和摩擦力增減的方法
1.如圖所示,一個木塊在光滑水平面上以v0的速度做勻速直線運動,沖上粗糙斜面后最終靜止在A點。以下關于木塊在斜面上受到摩擦力的說法正確的是(  )
A.?木塊在斜面上受到的摩擦力始終不變
B.?木塊在A點時受到的摩擦力大小等于木塊的重力
C.?木塊在斜面上受到的摩擦力方向始終沿斜面向下
D.?木塊在斜面上受到的摩擦力方向會發生改變
【答案】D
【解析】因為物體的表面不光滑,所以兩個互相接觸的物體,當它們做相對運動或有一個相對運動的趨勢時,在接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力,這就是摩擦力。
摩擦力的方向總是與物體相對運動方向或相對運動趨勢的方向相反,據此分析答題。
A、木塊在斜面上運動時,壓力不變、接觸面的粗糙程度不變,所以摩擦力不變,當木塊在斜面上靜止時,所受的摩擦力為靜摩擦力,大小與滑動時的摩擦力不相等,故A錯誤;
B、靜止在水平面上的物體對水平面的壓力等于其重力,而木塊在A點時受到的摩擦力大小不等于木塊的重力,故B錯誤;
C、摩擦力的方向與物體運動方向或運動趨勢的方向相反,物體靜止在斜面上有沿斜面下滑的趨勢,因此摩擦力的方向沿斜面向上,故C錯誤;
D、木塊沖上粗糙斜面的過程中沿斜面向下,當靜止在斜面上有沿斜面下滑的趨勢,因此摩擦力的方向沿斜面向上,故摩擦力在斜面上受到的摩擦力方向會發生改變,故D正確。
2.如圖,粗糙程度相同的水平地面上,重 30 牛的物塊在 AB 段受 F=10 牛的水平拉力作用, 向右做勻速直線運動,到 B 點時撤去水平拉力,物塊仍繼續運動,到 C 處靜止。下列說法正確的是(?? )
A.?在 AB 段物塊受到水平向右的摩擦力,大小為 10 牛??????????
B.?在 AB 段物塊受到水平向左的摩擦力,大小為 20 牛
C.?在 BC 段物塊受到水平向左的摩擦力,大小為 10 牛??????????
D.?在 C 點物塊受到水平向右的摩擦力,大小為 30 牛
【答案】C
【解析】阻礙物體相對運動(或相對運動趨勢)的力叫做摩擦力。摩擦力的方向與物體相對運動(或相對運動趨勢)的方向相反。摩擦力分為靜摩擦力、滾動摩擦、滑動摩擦三種。
A、在AB段物體受力F的作用,勻速向右移動,則摩擦力與運動方向相反,所以摩擦力方向向左;故A錯誤;
B、物體在AB段勻速運動,所以二力平衡,f=F=10N;故B錯誤;
C、物體的接觸面、接觸面受到的壓力均沒有改變;所以摩擦力不變,依然為10N;而物體在BC段依然向右移動,所以摩擦力方向向左;故C正確;
D、物體在C點靜止,在水平方向上不受力;所以沒有摩擦力;故D錯誤;
3.摩擦力是初中科學學習的難點,如何形象地表現出摩擦力的大小呢?小柯同學想到了媽媽洗衣服時用的毛刷。
(1)小柯將一個毛刷分別靜置在水平面和斜面上,圖________顯示出毛刷受到了摩擦力的作用。
(2)小柯發現用不同的速度拉動圖甲的毛刷觀察到毛刷的形變程度都相同。他在長毛刷上放一個砝碼,繼續拉動,他觀察到毛刷的彎曲程度更大了,據此可得出結論:摩擦力大小與________有關。
(3)小柯將長毛刷A放在B物體上,拉著B向右運動時,觀察到的現象如圖丙所示,可推知A沒有做勻速直線運動,請從力學角度加以分析________?。
【答案】(1)乙
(2)壓力
(3)A水平方向只受到摩擦力(或受力不平衡)
【解析】(1)根據摩擦力產生的條件和力能使物體發生形變分析;
(2)根據力能使物體發生形變,相同條件下,形變程度越大,說明力越大;
(3)根據毛刷發生了形變,可知B對A施加了水平方向的摩擦力,據此分析。
(1)小柯將一個毛刷分別靜置在水平面和斜面上,在圖甲中,毛刷沒有相對運動的趨勢,故不受摩擦力;圖乙中毛刷發生了形變,故受到了摩擦力的作用;
(2)小柯發現用不同的速度拉動圖甲的毛刷觀察到毛刷的形變程度都相同,說明摩擦力與速度無關,他在長毛刷上放一個砝碼,繼續拉動,他觀察到毛刷的彎曲程度更大了,根據力能使物體發生形變,相同條件下,形變程度越大,說明力越大,即摩擦力變大了,據此可得出結論:摩擦力大小與壓力大小有關;
(3)小柯將長毛刷A放在B物體上,拉著B向右運動時,根據毛刷發生了形變,可知B對A施加了水平方向的摩擦力,受到非平衡力的作用,A一定沒有做勻速直線運動。
4.?如圖,小華用不計重力的彈簧秤拉著一物塊以2m/s的速度在水平地面上勻速前進,彈簧秤的讀數為?________N,物塊受到的滑動摩擦力的大小為?________N;當速度增加到4m/s時,物塊受到的滑動摩擦力的大小為?________N.
?
【答案】3.6;3.6;3.6
【解析】:讀圖可知,彈簧測力計的分度值為0.2N,其示數為3.6N,當拉著一物塊以2m/s的速度在水平地面上勻速前進時,此時彈簧秤的讀數為3.6N;
物塊受到的滑動摩擦力與拉力是一對平衡力,所以摩擦力為3.6N;
當速度增加到4m/s時,壓力大小和接觸面的粗糙程度不變,所以物塊受到的滑動摩擦力的大小不變,仍為3.6N.
故答案為:3.6; 3.6; 3.6.
【分析】根據二力平衡條件判斷摩擦力的大小;摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關,與運動速度無關.
5.在“探究摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗中,小明同學設計了如圖所示的裝置進行實驗。彈簧測力計固定在木板上,開啟電動機后,小明在4秒鐘內觀察測力計的示數變化,并繪制了如圖乙所示的圖像。
(1)木塊受到的滑動摩擦力的大小和方向分別是:??? ??????。
A.?2.3牛水平向左?? ?B.?2.3牛水平向右
C.?2.0牛水平向左?? ??D.?2.0牛水平向右
(2)4秒鐘后,如將電動機的轉速由每分鐘20轉調至每分鐘40轉,則彈簧測力計的示數將________。 (選填“變大”、“變小”或“不變”)
(3)如要探究滑動摩擦力的大小和接觸面的粗糙程度的關系時,在現有實驗的基礎上,還應增加的操作是________。
【答案】(1)C
(2)不變
(3)改變平板小車表面的粗糙程度( 或“改變木塊下表面的粗糙程度”)
【解析】把握住是否能保持正方體木塊勻速直線運動或靜止狀態,是解答此題的關鍵所在。此實驗的思路是利用二力平衡的條件,通過彈簧測力計的示數來得到摩擦力的大小,因此是否能保持正方體木塊勻速直線運動或靜止狀態是實驗是否合理的關鍵。
(1)根據圖示木塊在2s后相對于木板開始運動,受到滑動摩擦力,摩擦力與相對運動方向相反,向左,由于木塊靜止,,二力平衡,摩擦力等于拉力2N;
(2)摩擦力與壓力和木板的粗糙程度有關,故摩擦力不變,彈簧測力計的示數不變;
(3)如要探究滑動摩擦力的大小和接觸面的粗糙程度的關系,還需要改變平板小車表面的粗糙程度。
考點五:受力分析的綜合應用
1.如圖所示:物體乙放在水平地面上,在物體乙上再放一物體甲,當用水平向右的拉力F拉甲物體時,甲、乙兩物體均保持靜止,那么乙物體受到的力的個數為(? )
A.?5個?????B.?3個??????C.?4個??????D.?2個
【答案】A
【解析】根據圖示的情景,對乙物體進行受力分析,從而可以確定其受力的個數。分析乙物體受到的摩擦力是此題的難點,把握力的作用是相互的以及摩擦力產生的條件是分析出乙物體受到摩擦力的關鍵。
乙物體受到的力有:重力;甲物體對乙的壓力;地面對物體的支持力;
用水平拉力拉動甲時,甲靜止不動,此時乙給甲一個方向向左的摩擦力,由于力的作用是相互的,所以乙也受到甲對它施加的一個方向向右的摩擦力;
由于甲對乙施加了一個方向向右的力,使乙相對于地面有了一個向右運動的趨勢,所以地面對乙又施加了一個向左的摩擦力。
綜上分析可知乙物體受到5個力的作用。
2.如圖甲,小明用彈簧測力計拉木塊,使它沿水平板勻速滑動,圖乙是他先后兩次拉動同一木塊得到的距離隨時間變化的圖象,下列說法正確的是(?? )

A.?木塊第一次受到的拉力大? B.?木塊第二次運動的速度大
C.?木塊兩次受到的摩擦力不相等?D.?木塊兩次受到的拉力相等
【答案】D
【解析】(1)首先確定圖象中橫縱坐標的物理含義,根據速度的計算公式v=s/t利用圖象形狀可以確定物體運動速度的大小關系和運動狀態;(2)物體做勻速直線運動時處于平衡狀態,受到的力為平衡力,根據影響滑動摩擦力的大小因素確定兩次摩擦力的大小關系,再根據二力平衡條件確定兩次拉力的大小關系.
(1)圖象的橫坐標表示物體的運動時間,縱坐標表示物體運動的路程,
兩條圖象都是過原點的直線,則木塊在這兩次拉力的作用下都是做勻速直線運動,且相同時間內第1次的路程大于第2次的路程,
由v=s/t可知,木塊第1次運動的速度大,故B不正確;(2)兩次運動中,木塊都做勻速直線運動,處于平衡狀態,受到的拉力和摩擦力大小相等,
因滑動摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關,
所以,兩次運動中壓力和接觸面的粗糙程度不變,摩擦力的大小不變,故C不正確,D正確;則兩次運動的拉力相等,故A不正確.
故選D.
3.若小球在運動中只受恒力F的作用,則小球的運動軌跡(虛線部分)不可能的是(?? )
A.??B.??C.???D.?
【答案】D
【解析】(1)力的作用效果包括:力可以改變物體的形狀,力是改變物體運動狀態.物體運動狀態的改變指的運動方向或運動速度的變化.(2)力沒有改變物體的形狀,只受一個力的作用改變原來的運動方向進行曲線運動.(3)力沒有改變物體的形狀,只受一個力的作用改變了運動速度,越來越快.(4)物體只受一個力的作用沒有改變物體的形狀,也沒有改變物體的運動速度或運動方向是不存在的.
A、如圖,小球如果依靠慣性水平向右運動時,再受到一個豎直向下的力的作用,小球可以進行如圖的曲線運動.故A不符合題意.
B、如圖,小球如果依靠慣性向右下方直線運動時,再受到一個豎直向上的力的作用,小球可以進行如圖的曲線運動.故B不符合題意.
C、如圖,小球如果依靠慣性豎直向下運動時,再受到一個豎直向下的力的作用,小球進行豎直向下的加速運動.故C不符合題意.
D、如圖,小球的運動方向、運動速度都沒有改變,則應不受力或受力平衡;但小球只受到豎直向上的力的作用,這種現象是不存在的.故D符合題意.
4.?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,下列說法正確的是(  )
A.0﹣4s內,物塊受到的摩擦力為4N??B.8﹣10s內,物塊受到的摩擦力為6N
C.t=10s時,物塊的速度一定小于5m/s?D.若16s時撤去F,物塊將做勻速直線運動
【答案】C
【解析】解:由圖3知,12到18s物體在相同時間內通過的路程相等,做勻速直線運動,由圖2知,此時f=F=4N;
A、由圖2知,0﹣4s內,物體受到的拉力F=2N,小于滑動摩擦力,所以此時物體應處于靜止狀態,所受靜止摩擦力等于拉力等于2N,A錯誤;
B、由圖3知,8﹣10s內,物體處于運動狀態,根據影響摩擦力大小的因素可知,摩擦力仍等于4N,B錯誤;
C、由圖3知,從10到12s時間內,物體的平均速度v===5m/s,而在這段時間內物體的拉力大于摩擦力,所以做加速運動,因此全程的平均速度應大于10s時的速度,C正確;
D、若16s時撤去F,物體受摩擦力的作用將做減速運動,D錯誤.
【分析】由圖丙確定物體在不同時間段的運動狀態,根據勻速直線運動的時間段及圖2,利用二力平衡條件確定摩擦力的大小.
5.如圖甲所示,小球從某高度處靜止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧.從小球開始下落到將彈簧壓縮最短的過程中,小球的速度在變化,不計空氣阻力,試畫出小球的速度v隨時間t變化的大致圖象,并從能量轉化或二力平衡的角度說明每一段的意義.(提示:t1表示小球剛接觸彈簧的時刻,t3表示小球壓縮彈簧至最低點)
【答案】答:小球從開始下落到最后靜止分為以下幾個階段: 小球從某高度從靜止落下到接觸彈簧的階段,由于小球只受到重力,所以小球速度越來越快;
小球接觸到彈簧后,彈簧發生形變產生彈力,隨著彈簧形變程度變大,彈力增大,直到彈力等于小球重力,此階段小球仍加速下落,增大的速度減慢,速度達到最大;
從小球受到彈力等于小球重力開始,小于受到彈力增大到大于其重力,此階段小球開始減速下降,直到彈簧壓縮最短小球速度變為0.
由此畫出小球速度隨時間變化的大致圖象如圖所示:
【解析】【分析】小球在整個過程分成幾個階段:小球從某高度處靜止下落到接觸彈簧;從接觸到彈簧到彈簧對小球彈力等于其重力的階段;從彈力等于重力到彈力大于小球重力.由此分析解答.
6.小華和小麗在觀摩一次自行車比賽中,看到運動員在轉彎時,身體和自行車都是向彎道內側傾斜的,如圖所示。
(1)騎自行車轉彎時,身體為什么要向彎道內側傾斜呢?小華提出了疑問。一旁的小麗說:“要想轉彎,必須受力。身體傾斜是為了給自行車一個向內側轉彎的力”小華覺得小麗“要想轉彎,必須受力”的觀點和有道理,因為________。
(2)我們平時騎自行車轉彎時,身體的傾斜沒有這么明顯。可為什么比賽時選手傾斜得這么明顯呢?且靠內道的選手轉彎時比外道選手傾斜得更明顯。使騎行的自行車轉彎的力的大小,可能與哪些因素有關呢?小華和小麗提出了兩種猜想。猜想一:可能與騎行的速度有關。猜想二:可能與圓弧形跑道的半徑有關。
接著,小華和小麗一起設計實驗,并在實驗室里通過實驗驗證猜想一。
把半徑為0.5米的半圓軌道(左端連著橫桿)通過橫桿在O點與墻壁活動連接(能繞O點在豎直方向自由轉動),軌道置于壓力傳感器上時,傳感器示數為1牛。讓質量為30克的同一小鋼球分別從距離傳感器表面不同高度的弧面A、B、C三處自由滾下,如左圖所示。觀察、記錄每次壓力傳感器達到的最大示數(注:小鋼球到達最低點時的示數最大),記錄如下表。
該實驗可以得出的結論是________。
若要驗證猜想二,從控制變量角度考慮,需對上述實驗進行哪兩項改變?(不考慮小鋼球與軌道之間的摩擦)①________;②________。
實驗后,他倆在與同學們的交流中,有了新的猜想:讓騎行的自行車轉彎需要的力還可能與人和車的總質量有關。于是,他倆又展開了后續實驗探究……
【答案】(1)力是改變物體運動狀態的原因
(2)其它條件相同時,使自行車轉彎所需要的力隨運動速度的增大而增大;改變圓弧形軌道的半徑;讓同一小鋼球在不同軌道上距壓力傳感器的同一高度自由滾下
【解析】物理學中對于多因素(多變量)的問題,常常采用控制因素(變量)的方法,即 把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素,而控制其余幾個因素不變,從而研究被改變的這個因素對事物影響,分別加以研究,最后再綜合解決。
(1)力是改變物體運動狀態的原因,轉彎時,運動方向改變,運動狀態發生改變,一定是受到力的作用,所以“要轉彎,必須受力”;故答案為:力是改變物體運動狀態的原因;(2)要驗證猜想:“騎行的自行車轉彎的力的大小可能與騎行的速度有關”,實驗中需要控制控制小球的質量相同、圓弧形跑道的半徑相同,使同一小球從不同的高度滾下來,從而使得小球到達壓力傳感器的速度不同,根據表格數據知:距壓力傳感器高度越高,壓力傳感器示數越大,故可以得出:在其它條件相同時,使自行車轉彎所需要的力隨速度的增加而增大;
若要驗證猜想二即騎行的自行車轉彎的力的大小,可能與圓弧形跑道的半徑有關,需要控制小球的質量相同、下落的高度相同,圓弧形跑道的半徑不相同,故需要①改變圓弧形跑道的半徑;②讓同一小球在不同軌道上距壓力傳感器的同一高度自由滾下;故答案為:在其它條件相同時,使自行車轉彎所需要的力隨速度的增加而增大;①改變圓弧形跑道的半徑;②讓同一小球在不同軌道上距壓力傳感器的同一高度自由滾下;

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