专题03 运动与力(考点清单)-2023-2024学年七年级科学下学期期末考点大串讲(浙教版)
2024-06-07
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2份
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30页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版(2013)七年级下 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 第3章 运动和力 |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.98 MB |
| 发布时间 | 2024-06-07 |
| 更新时间 | 2024-06-07 |
| 作者 | 快乐助学研究社 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-06-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45650591.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题03 运动和力《考点清单》考点导航
》》考点1 力的作用效果及三要素
》》考点2 惯性及惯性定律
》》考点3 相互作用力和平衡力
》》考点4 摩擦力
》》考点5 压力与压强
知识汇总
考点1:力的作用效果及三要素
1、 力
(1) 定义:力是物体对物体的作用。
(2) 条件:①必须有两个或两个以上的物体;②物体间必须有相互作用
(3) 力的作用效果:①改变物体的形状 ②改变物体的运动状态
(4) 力的单位:力,符号N。
(5) 力的三要素:力的大小、方向、和作用点。
(6) 弹簧测力计的原理:
①原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。
②构造:主要由刻度盘、弹簧、指针、挂钩等组成。
考点2:惯性及惯性定律
1、 惯性
(1) 定义:任何物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质.
(2) 特点:
①任何物体在任何情况下都有惯性。
②惯性不是一种力量,不能说“受到惯性的作用”,也不能说“惯性力”,只能说“物体具有惯性”
③物体的质量越大,惯性越大;惯性与物体的速度无关系。
2、 惯性定律:又叫牛顿第一定律,一切物体在没有受到任何外力作用的时候,总保持匀速直线运动或静止状态。
【重点】
(1) 力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因
(2) 当物体处于静止状态时,突然不受任何力,物体将会静止;当物体处于运动状态,突然不受任何力,物体的速度和方向都不会变化,物体将会保持匀速直线状态
(3) 牛顿第一定律是在科学实验和科学推理的基础上,概括出来的结论
考点3:相互作用力和平衡力
1、相互作用力
(1)力的作用是相互的,当物体A受到B力的作用时,物体B也会同时给物体A力的作用
(2)特点:
①相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用不同物体上。
②两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体。
③力的相互作用是同时产生、同时消失、同时增大、同时减小。
④两个力的性质相同。
2、平衡力
(1)定义:一个物体在两个力的作用下,如果能够保持静止状态或匀速直线运动状态,那么这两个力就是一对平衡力。
(2)特点:①两力大小相等②两个力方向相反③作用在同一直线上④作用在同一物体上
考点4:摩擦力
(1) 定义:两个相互接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力叫摩擦力。
(2) 条件:①两物体必须接触;②接触面粗糙;③接触面间有弹力存在;④两物体向有相对运动或相对运动趋势
(3) 方向:与物体的相对运动或相对运动方向相反
(4) 分类:
(5) 动摩擦力的影响因素:压力大小与接触面的粗糙程度,压力增大,动摩擦力增大;接触面的粗糙程度变大,动摩擦力增大。
考点5:压力与压强
1、 压力
(1) 定义:垂直作用在物体表面上的力叫作压力,是一种弹力
(2) 方向:垂直于受力物体表面并指向受力物体
(3) 作用点:在受力物体接触面
(4) 大小:
2、 压强
(1)定义:科学中把物体单位面积上受到的压力叫作压强,用符号p表示。
(2)计算:(P的单位是Pa,F的单位是N,S的单位是m2)
①固体的压强计算:
②液体压强的计算:
(3)液体压强产生的原因:液体受到重力作用且具有流动性
(4)液体压强的影响因素:液体压强只与液体的密度和深度有关,而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积等无关。
(5)液体压强的特点:
①一切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大;
②在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
③液体的压强还跟液体的密度有关,同一深度处,液体密度越大,压强越大。
题型1:力的三要素及作用效果
【例题1】放学时小胤同学手提书包匀速径直走出教室,手对书包施加了一个提力,同时书包受到一个重力,那么这两个力的三要素( )
A.完全相同 B.大小、方向相同,作用点不同
C.大小相同,方向和作用点都不同 D.大小、作用点相同,方向不同
【举一反三】小明和同学们利用实验室的长方体木块做“探究力的作用效果的影响因素”的实验,如图所示。其中①②④实验说明 影响力的作用效果;其中 实验说明力的作用点影响力的作用效果。
【同步提升】如图(a)所示,将一根原长为的弹簧一端固定在墙面上,分别用大小或方向不同的力作用在弹簧的另一端,实验现象如图所示。
(1)分析比较图 可知,当力的大小和作用点相同时,力的 不同,力的作用效果不同。
(2)分析比较图(c)和(d)可知,当力的大小和方向相同时,力的 不同,力的作用效果不同。
(3)分析比较图(b)和(c)可知:力的作用效果与 有关。
(4)不能比较(b)和(e),为什么? 。
题型2:力的示意图
【例题2】下列对物体受力分析的示意图中,正确的是( )
A.墙角静止的小球 B.压在墙上静止的木块
C. 空中运动的足球 D. 不受外力静止在斜面上的箱子
【举一反三】用线将吊灯悬挂在天花板上如图所示,请在图中画出吊灯所受重力和线对天花板的拉力的示意图。
【同步提升】如下图所示,画出放在水平桌面上重力为5N的水杯所受力的示意图.
题型3:惯性及其利用
【例题3】小明在进行投掷实心球的训练,如图所示,下列说法正确的是( )
A.实心球运动到最高点时,处于平衡状态
B.实心球向上运动时,速度越来越小,惯性越来越小
C.实心球向上运动是因为其受到惯性力的作用
D.实心球被投出后继续向上运动表明物体具有惯性
【举一反三】金属球用细线挂在车厢内,并相对于车静止,位置如图甲所示。车若是由西向东运动,则是作 (匀速或加速)直线运动。在此状态下中将细线剪断,则小球下落的位置是 (a/b/c)处,若小车由甲状态变成乙状态,则说明车是处于 (加速或减速)状态。
【同步提升】中小学生上下学接送是关乎每个家庭的民生问题。近年来,许多学校都用上了新能源校车,如图所示。当校车突然刹车时,车内的同学们会向前倾,请你利用所学的物理知识解释产生这种现象的原因。
题型4:平衡力及相互作用力的辨析
【例题4】如图所示是一款“零重力沙发”,沙发内置电动机它可以自动调节角度,更好的贴合人体曲线,躺上去像“漂浮”在空中,更加舒适。关于“零重力沙发”说法正确的是( )
A.人躺在零重力沙发时,不受重力
B.零重力沙发,是通过增大受力面积从而来减小压力
C.人躺在零重力沙发上,沙发对人产生支持力和人对沙发的压力是一对平衡力
D.人躺在零重力沙发上,沙发向下凹陷,这是由于力可以使物体发生形变
【举一反三】如图是实心球离开手后在空中的运动轨迹(不考虑空气阻力的影响),实心球离开手后能继续向前运动是由于实心球具有 。当实心球运动到最高点Q时,所受的外力全部消失,实心球将 (选填“静止”“沿a方向运动”“沿b方向运动”或“沿c方向运动”)。实心球落地后静止在地面上,此时实心球对地面的压力和地面对实心球的支持力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
【同步提升】在用如图 (选填“(a)”或“(b)”)所示装置进行“探究二力平衡的条件”实验时,应使物体处于静止状态或 状态;如图 (选填“(a)”或“(b)”)所示的是研究两物体间相互作用力关系的实验,此时两个力的 相等,方向相反。
题型5:摩擦力
【例题5】如图是“研究滑动摩擦力与哪些因素有关系”的实验。同一个木块,平放和竖放在同一桌面上,在甲、乙两次实验中,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,则下列说法正确的是( )
A.图甲中的木块只受到拉力和滑动摩擦力两个
B.图甲中弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小
C.图乙中的木块速度越大,滑动摩擦力越大
D.图乙中的木块与桌面间接触面积越小,滑动摩擦力越小
【举一反三】如图甲所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图乙所示。从t=0开始,小兵每隔2s记录的物块位置和时刻如图丙所示。8~10s内,物块受到的摩擦力为 N;t=10s时,物块的速度一定 5m/s。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
【同步提升】如图甲所示,某一质量为2kg、底面积为0.01m2的物体,在水平桌面上沿力F的方向做直线运动。其所受水平拉力与时间的关系图象、运动速度与时间的关系图象分别如图乙、丙所示。已知2s~4s内物体运动的距离为2m。则:(g取10N/kg)
(1)求物体的重力;
(2)计算物体在0~6s内运动的平均速度;
(3)请在图丁中画出2s~6s内物体受到的摩擦力随时间变化的图象。
题型6:压强
【例题6】如图,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其上下底面积之比为1:2,此时水对容器底部的压强为p,压力为F;把容器倒置后再置于水平桌面上,则水对容器底部的压强和压力分别为( )
A.,F B.p,2F C.p, D.2p,F
【举一反三】有A、B两个均匀实心圆柱体,A的高为5cm、底面积为20cm2,B的高为8cm、底面积为50cm2,若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,A对桌面的压强为p1=1.0×103Pa,B对桌面的压强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为p3=6.0×103Pa,A对桌面的压强变为p4,则物体A对桌面的压力为 N,B的密度为 g/cm3。图丙中A对桌面的压强为p4为 Pa。
【同步提升】小明设计了一个实验来探究“压力的作用效果与哪些图素有关”。使用的器材有小桌、海绵、砝码、木板各一个。
请你利用学过的知识分析:
(1)通过观察 比较压力的作用效果;
(2)通过观察甲、乙两图后得出,压力的作用效果与 有关;
(3)图丙中小桌对木板的压强设为p丙,图丁中的小桌对海绵的压强设为p丁,则p丙 (大于/小于/等于)p丁;
(4)老师还提供了如图所示的器材:①用钉子做腿的小桌;②海绵;③砝码;④木板;⑤盛有量水的矿泉水瓶;⑥装有沙的容器等供同学们选择,同学们所选的下列四组器材中,不能达到小明探究目的是 ;
A.①③⑥ B.③④⑤ C.②③④ D.②⑤
(5)有些公共汽车配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打碎玻璃,请画出逃生锤的可能形状 。
题型7:受力分析
【例题7】如图所示,用10N的水平拉力F拉动物体A在水平地面上向右匀速运动,物体B静止不动,弹簧测力计示数为3N,下列说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力大小为7N,方向水平向右
B.B对A的摩擦力大小为3N,方向水平向右
C.地面对A的摩擦力大小为7N,方向水平向左
D.地面对A的摩擦力大小为10N,方向水平向左
【举一反三】物体A重5N,物体B重10N。现对A施加一水平推力F=100N,将A、B压在竖直墙壁上静止(如图所示)。则B的右表面所受的静摩擦力的大小是 N、方向为竖直 。
【同步提升】
如图所示,斜劈A放在固定的斜面上,其上表面水平,物体B放在A上,A和B一起沿斜面匀速下滑,请作出匀速下滑过程中物体B所受到的力。
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专题03 运动和力《考点清单》考点导航
》》考点1 力的作用效果及三要素
》》考点2 惯性及惯性定律
》》考点3 相互作用力和平衡力
》》考点4 摩擦力
》》考点5 压力与压强
知识汇总
考点1:力的作用效果及三要素
1、 力
(1) 定义:力是物体对物体的作用。
(2) 条件:①必须有两个或两个以上的物体;②物体间必须有相互作用
(3) 力的作用效果:①改变物体的形状 ②改变物体的运动状态
(4) 力的单位:力,符号N。
(5) 力的三要素:力的大小、方向、和作用点。
(6) 弹簧测力计的原理:
①原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。
②构造:主要由刻度盘、弹簧、指针、挂钩等组成。
考点2:惯性及惯性定律
1、 惯性
(1) 定义:任何物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质.
(2) 特点:
①任何物体在任何情况下都有惯性。
②惯性不是一种力量,不能说“受到惯性的作用”,也不能说“惯性力”,只能说“物体具有惯性”
③物体的质量越大,惯性越大;惯性与物体的速度无关系。
2、 惯性定律:又叫牛顿第一定律,一切物体在没有受到任何外力作用的时候,总保持匀速直线运动或静止状态。
【重点】
(1) 力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因
(2) 当物体处于静止状态时,突然不受任何力,物体将会静止;当物体处于运动状态,突然不受任何力,物体的速度和方向都不会变化,物体将会保持匀速直线状态
(3) 牛顿第一定律是在科学实验和科学推理的基础上,概括出来的结论
考点3:相互作用力和平衡力
1、相互作用力
(1)力的作用是相互的,当物体A受到B力的作用时,物体B也会同时给物体A力的作用
(2)特点:
①相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用不同物体上。
②两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体。
③力的相互作用是同时产生、同时消失、同时增大、同时减小。
④两个力的性质相同。
2、平衡力
(1)定义:一个物体在两个力的作用下,如果能够保持静止状态或匀速直线运动状态,那么这两个力就是一对平衡力。
(2)特点:①两力大小相等②两个力方向相反③作用在同一直线上④作用在同一物体上
考点4:摩擦力
(1) 定义:两个相互接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力叫摩擦力。
(2) 条件:①两物体必须接触;②接触面粗糙;③接触面间有弹力存在;④两物体向有相对运动或相对运动趋势
(3) 方向:与物体的相对运动或相对运动方向相反
(4) 分类:
(5) 动摩擦力的影响因素:压力大小与接触面的粗糙程度,压力增大,动摩擦力增大;接触面的粗糙程度变大,动摩擦力增大。
考点5:压力与压强
1、 压力
(1) 定义:垂直作用在物体表面上的力叫作压力,是一种弹力
(2) 方向:垂直于受力物体表面并指向受力物体
(3) 作用点:在受力物体接触面
(4) 大小:
2、 压强
(1)定义:科学中把物体单位面积上受到的压力叫作压强,用符号p表示。
(2)计算:(P的单位是Pa,F的单位是N,S的单位是m2)
①固体的压强计算:
②液体压强的计算:
(3)液体压强产生的原因:液体受到重力作用且具有流动性
(4)液体压强的影响因素:液体压强只与液体的密度和深度有关,而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积等无关。
(5)液体压强的特点:
①一切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大;
②在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
③液体的压强还跟液体的密度有关,同一深度处,液体密度越大,压强越大。
题型1:力的三要素及作用效果
【例题1】放学时小胤同学手提书包匀速径直走出教室,手对书包施加了一个提力,同时书包受到一个重力,那么这两个力的三要素( )
A.完全相同 B.大小、方向相同,作用点不同
C.大小相同,方向和作用点都不同 D.大小、作用点相同,方向不同
【答案】D
【详解】由题意知,书包随同学匀速运动,此时书包处于平衡状态,手对书包的拉力和书包受到的重力是一对平衡力,它们作用在同一个物体上,所以作用点相同同,同时两个力方向相反,大小相等,并且作用在同一直线上,故D符号题意,ABC不符合题意。
故选D。
【举一反三】小明和同学们利用实验室的长方体木块做“探究力的作用效果的影响因素”的实验,如图所示。其中①②④实验说明 影响力的作用效果;其中 实验说明力的作用点影响力的作用效果。
【答案】 力的大小 ②③
【详解】[1]实验①②④保持了力的作用方向和作用点相同,而改变了力的大小,所以是研究力的作用效果和力的大小的关系。
[2]实验②③中,保持了力的方向和大小相同,而改变了力的作用点,所以是研究力的作用点对力的作用效果的影响。
【同步提升】如图(a)所示,将一根原长为的弹簧一端固定在墙面上,分别用大小或方向不同的力作用在弹簧的另一端,实验现象如图所示。
(1)分析比较图 可知,当力的大小和作用点相同时,力的 不同,力的作用效果不同。
(2)分析比较图(c)和(d)可知,当力的大小和方向相同时,力的 不同,力的作用效果不同。
(3)分析比较图(b)和(c)可知:力的作用效果与 有关。
(4)不能比较(b)和(e),为什么? 。
【答案】 (c)和(e) 方向 作用点 见解析 见解析
【详解】(1)[1][2]要比较力的作用效果与力的方向有关,需要控制力的大小和作用点相同,力的方向不同,通过分析可知图(c)和图(e),力的大小和作用点相同时,力的方向不同,力的作用效果不同。
(2)[3]由图(c)和(d)可知,力的大小和方向相同,力的作用点不同,弹簧伸长的长度不同,所以说明力的作用效果与力的作用点有关。
(3)[4]由图(b)和(c)可知,力的大小不同,力的作用点和方向相同,弹簧伸长的长度不同,说明力的作用效果与力的大小有关。
(4)[5]由图(b)和(e)可知,力的大小不同,力的方向不同,所以当力的大小和方向同时改变时,因为没有控制变量,所以无法比较。
题型2:力的示意图
【例题2】下列对物体受力分析的示意图中,正确的是( )
A.墙角静止的小球 B.压在墙上静止的木块
C. 空中运动的足球 D. 不受外力静止在斜面上的箱子
【答案】B
【详解】A.墙角静止的小球处于平衡状态,只受到重力与支持力,故A错误;
B.压在墙上静止的木块处于平衡状态,在竖直方向受到重力和摩擦力是一对平衡力,在水平方向受到压力和墙面对它的支持力是一对平衡力,故B正确;
C.空中运动的足球受到竖直向下的重力、与运动方向相反的空气阻力,因足球运动的方向未知,则图中阻力的方向不能确定,故C错误;
D.静止在斜面上的箱子受竖直向下的重力,与接触面垂直的支持力,还有斜面对它的摩擦力,故D错误。
故选B。
【举一反三】用线将吊灯悬挂在天花板上如图所示,请在图中画出吊灯所受重力和线对天花板的拉力的示意图。
【答案】
【详解】吊灯所受重力方向竖直向下,作用点在吊灯上,线对天花板的拉力方向竖直向下,作用点在天花板上,如图所示
【同步提升】如下图所示,画出放在水平桌面上重力为5N的水杯所受力的示意图.
【答案】见解析
【详解】先根据物体的状态对物体进行受力分析,然后再作图.茶杯静止在水平桌面上,它受重力和桌面给它的支持力,并且这两个力大小相等、方向相反是一对平衡力.故答案为
题型3:惯性及其利用
【例题3】小明在进行投掷实心球的训练,如图所示,下列说法正确的是( )
A.实心球运动到最高点时,处于平衡状态
B.实心球向上运动时,速度越来越小,惯性越来越小
C.实心球向上运动是因为其受到惯性力的作用
D.实心球被投出后继续向上运动表明物体具有惯性
【答案】D
【详解】A.实心球运动到最高点时,受重力和阻力作用,二力不在一条直线上,故合力不为0, 处于非平衡状态,故A错误;
B.实心球向上运动时,速度越来越小,但质量不变,惯性不变,故B错误;
C.实心球向上运动是因为具有惯性,惯性是一种性质,不是力,不能说受到惯性力的作用,故C错误;
D.实心球被投出后继续向上运动表明物体具有惯性,保持原来的运动状态,故D正确。
故选D。
【举一反三】金属球用细线挂在车厢内,并相对于车静止,位置如图甲所示。车若是由西向东运动,则是作 (匀速或加速)直线运动。在此状态下中将细线剪断,则小球下落的位置是 (a/b/c)处,若小车由甲状态变成乙状态,则说明车是处于 (加速或减速)状态。
【答案】 匀速 b 加速
【详解】[1][2]车若是由西向东运动,小球和车处于平衡状态,做匀速直线运动;在此状态下将细线剪断,则小球在重力的作用下向下运动,下落的位置是b处。
[3]若小车由甲状态变成乙状态,小车向东运动,当加速时,小球由于惯性仍保持原来的运动状态,因此小球相对于小车向西摆动。
【同步提升】中小学生上下学接送是关乎每个家庭的民生问题。近年来,许多学校都用上了新能源校车,如图所示。当校车突然刹车时,车内的同学们会向前倾,请你利用所学的物理知识解释产生这种现象的原因。
【答案】见解析
【详解】同学们在行驶的校车上,与校车一起运动,当校车突然刹车时,人的下身随着车一起减速,但由于人具有惯性,上身继续向前运动,所以车内的同学们会向前倾。
题型4:平衡力及相互作用力的辨析
【例题4】如图所示是一款“零重力沙发”,沙发内置电动机它可以自动调节角度,更好的贴合人体曲线,躺上去像“漂浮”在空中,更加舒适。关于“零重力沙发”说法正确的是( )
A.人躺在零重力沙发时,不受重力
B.零重力沙发,是通过增大受力面积从而来减小压力
C.人躺在零重力沙发上,沙发对人产生支持力和人对沙发的压力是一对平衡力
D.人躺在零重力沙发上,沙发向下凹陷,这是由于力可以使物体发生形变
【答案】D
【详解】A.地球上的所有物体都有受到重力作用,故A错误;
B.零重力沙发,是通过增大受力面积从而来减小压强,故B错误;
C.人躺在零重力沙发上,沙发对人产生支持力和人对沙发的压力作用在相互的物体上,是一对相互作用力,故C错误;
D.力可以使物体发生形变,人躺在零重力沙发上,沙发在人 压力作用下向下凹陷,故D正确。
故选D。
【举一反三】如图是实心球离开手后在空中的运动轨迹(不考虑空气阻力的影响),实心球离开手后能继续向前运动是由于实心球具有 。当实心球运动到最高点Q时,所受的外力全部消失,实心球将 (选填“静止”“沿a方向运动”“沿b方向运动”或“沿c方向运动”)。实心球落地后静止在地面上,此时实心球对地面的压力和地面对实心球的支持力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
【答案】 惯性 沿a方向运动 相互作用力
【详解】[1]实心球离开手后能继续向前运动是由于实心球具有惯性,会保持原来的运动状态。
[2]当实心球运动到最高点Q时,实心球只有水平方向的速度,所受的外力全部消失,实心球将沿a方向运动。
[3]实心球落地后静止在地面上,此时实心球对地面的压力和地面对实心球的支持力作用在实心球与地面两个相互的物体上,是一对相互作用力。
【同步提升】在用如图 (选填“(a)”或“(b)”)所示装置进行“探究二力平衡的条件”实验时,应使物体处于静止状态或 状态;如图 (选填“(a)”或“(b)”)所示的是研究两物体间相互作用力关系的实验,此时两个力的 相等,方向相反。
【答案】 (b) 匀速直线运动 (a) 大小
【详解】[1]平衡力要作用在同一物体上,图(b)中,两个力作用在同一物体上,因此 “探究二力平衡的条件”实验,要选用图(b)。
[2]静止和匀速直线运动都是平衡状态,“探究二力平衡的条件”实验时,应使物体处于静止状态或匀速直线运动。
[3]相互作用力作用在两个相互作用的物体上。图(a)中,两根弹簧测力计相互施加拉力,是研究两物体间相互作用力关系的实验。
[4]由图(a)得,相互作用力的大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
题型5:摩擦力
【例题5】如图是“研究滑动摩擦力与哪些因素有关系”的实验。同一个木块,平放和竖放在同一桌面上,在甲、乙两次实验中,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,则下列说法正确的是( )
A.图甲中的木块只受到拉力和滑动摩擦力两个
B.图甲中弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小
C.图乙中的木块速度越大,滑动摩擦力越大
D.图乙中的木块与桌面间接触面积越小,滑动摩擦力越小
【答案】B
【详解】A.图甲中的木块在水平方向受拉力和摩擦力,但在竖直方向还受重力和支持力的作用,故A错误;
B.图甲中,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,根据二力平衡可知,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,故B正确;
CD.根据滑动摩擦力的影响因素可知,压力大小与接触面粗糙程度不变,则滑动摩擦力大小不变,与物体运动速度和与桌面接触面积无关,故CD错误。
故选B。
【举一反三】如图甲所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图乙所示。从t=0开始,小兵每隔2s记录的物块位置和时刻如图丙所示。8~10s内,物块受到的摩擦力为 N;t=10s时,物块的速度一定 5m/s。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】 4 小于
【详解】[1]由图丙分析可知,12~18s物块做匀速直线运动,处于平衡状态,根据二力平衡可知,摩擦力等于拉力为4N,8~10s物块做加速运动,但由于接触面粗糙程度和压力不变,摩擦力与匀速时一样,仍为4N。
[2]由图丙可知,10~12s平均速度为
而在这段时间内物体的拉力大于摩擦力,所以做加速运动,因此全程的平均速度应大于10s时的速度,故10s时物块的速度一定小于5m/s。
【同步提升】如图甲所示,某一质量为2kg、底面积为0.01m2的物体,在水平桌面上沿力F的方向做直线运动。其所受水平拉力与时间的关系图象、运动速度与时间的关系图象分别如图乙、丙所示。已知2s~4s内物体运动的距离为2m。则:(g取10N/kg)
(1)求物体的重力;
(2)计算物体在0~6s内运动的平均速度;
(3)请在图丁中画出2s~6s内物体受到的摩擦力随时间变化的图象。
【答案】(1)20N;(2)1m/s;(3)
【详解】解:(1)物体的重力
(2)由图丙知:物体在0~2s处于静止状态,2s~4s处于加速直线运动状态,运动路程s1=2m;4s~6s内处于匀速直线运动状态,运动路程
即物体在0~6s内运动的总路程
物体在0~6s内运动的平均速度
(3)由图丙可知,4s~6s内物体处于匀速直线运动状态,根据二力平衡可知,摩擦力等于拉力,由图乙可知,为6N;2s~4s处于加速直线运动状态,但由于压力和接触面粗糙程度不变,因此摩擦力不变,仍为6N,因此2s~6s内物体受到的摩擦力随时间变化的图象,如图所示:
题型6:压强
【例题6】如图,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其上下底面积之比为1:2,此时水对容器底部的压强为p,压力为F;把容器倒置后再置于水平桌面上,则水对容器底部的压强和压力分别为( )
A.,F B.p,2F C.p, D.2p,F
【答案】C
【详解】容器内装满水,容器倒置前后水的深度不变,根据公式可知,容器倒置后,水对容器底部的压强不变,仍为p;容器上下底面积之比为1:2,根据公式可知,水对容器底部的压力之比为2:1,所以倒置后水对容器底部的压力为,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【举一反三】有A、B两个均匀实心圆柱体,A的高为5cm、底面积为20cm2,B的高为8cm、底面积为50cm2,若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,A对桌面的压强为p1=1.0×103Pa,B对桌面的压强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为p3=6.0×103Pa,A对桌面的压强变为p4,则物体A对桌面的压力为 N,B的密度为 g/cm3。图丙中A对桌面的压强为p4为 Pa。
【答案】 14 3 7.0×103
【详解】[1]A的底面积为20cm2,即2×10-3m2;图甲中,A对桌面的压力
则A的重力
B的底面积为50cm2,即5×10-3m2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为p3=6.0×103Pa,则B对A的压力
所以,B的重力
故图丙中物体A对桌面的压力
[2]B的高为8cm、底面积为50cm2,则B的体积
B的质量
故B的密度
[3]图丙中A对桌面的压强
【同步提升】小明设计了一个实验来探究“压力的作用效果与哪些图素有关”。使用的器材有小桌、海绵、砝码、木板各一个。
请你利用学过的知识分析:
(1)通过观察 比较压力的作用效果;
(2)通过观察甲、乙两图后得出,压力的作用效果与 有关;
(3)图丙中小桌对木板的压强设为p丙,图丁中的小桌对海绵的压强设为p丁,则p丙 (大于/小于/等于)p丁;
(4)老师还提供了如图所示的器材:①用钉子做腿的小桌;②海绵;③砝码;④木板;⑤盛有量水的矿泉水瓶;⑥装有沙的容器等供同学们选择,同学们所选的下列四组器材中,不能达到小明探究目的是 ;
A.①③⑥ B.③④⑤ C.②③④ D.②⑤
(5)有些公共汽车配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打碎玻璃,请画出逃生锤的可能形状 。
【答案】 海绵的凹陷程度 接触面积 等于 B
【详解】(1)[1]在探究“压力的作用效果与哪些图素有关”时,可以通过观察海绵的凹陷程度比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显。
(2)[2]甲、乙两图中,小桌对海绵的压力大小相同,接触面积不同,海绵的凹陷程度不同,则压力的作用效果也不同,说明压力的作用效果与接触面积有关。
(3)[3]丙、丁两图中,小桌对木板和小桌对海绵的压力大小相同,接触面积也相同,所以,p丙等于p丁。
(4)[4] A.若选择①用钉子做腿的小桌、③砝码、⑥装有沙的容器:小桌放在沙子上,观察小桌陷入沙子的深度;在小桌上再放砝码,再观察小桌陷入沙子的深度;把小桌的桌面朝下,小桌上放砝码,再观察桌面陷入沙子的深度,可以用来探究“压力的作用效果与哪些图素有关”的实验,故A不符合题意;
B.选择③砝码、④木板、⑤盛有适量水的矿泉水瓶:没有明显发生形变的物体,无法显示压强大小,不能用来探究“压力的作用效果与哪些图素有关”的实验,故B符合题意;
C.选择②海绵、③砝码、④木板:木板放在海绵上,观察海绵凹陷程度;木板上再放砝码观察海绵的凹陷程度;砝码放在海绵上,再在砝码上面放木板,观察海绵的凹陷程度,可以用来探究“压力的作用效果与哪些图素有关”的实验,故C不符合题意;
D.选择②海绵、⑤盛有适量水的矿泉水瓶:瓶口拧紧,瓶子正放和倒放在海绵上,观察海绵的凹陷程度;瓶子正放时,瓶子中有水和空瓶分别放在海绵上,观察海绵的凹陷程度,可以用来探究“压力的作用效果与哪些图素有关”的实验,故D不符合题意。
故选B。
(5)[5]在压力一定时,减小逃生锤和玻璃的受力面积,可以增大逃生锤对玻璃的压强,以便打破玻璃顺利逃生,所以逃生锤的可能形状如下图:
题型7:受力分析
【例题7】如图所示,用10N的水平拉力F拉动物体A在水平地面上向右匀速运动,物体B静止不动,弹簧测力计示数为3N,下列说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力大小为7N,方向水平向右
B.B对A的摩擦力大小为3N,方向水平向右
C.地面对A的摩擦力大小为7N,方向水平向左
D.地面对A的摩擦力大小为10N,方向水平向左
【答案】C
【详解】AB.B物体相对地面静止不动,处于平衡状态,拉力与A对B的摩擦力是平衡力,拉力水平向左,大小为3N,则A对B的摩擦力方向水平向右,大小为3N,根据力的作用是相互的,可知B对A的摩擦力也为3N,方向水平向左,故AB错误;
CD.对A物体进行受力分析,A受到向右的拉力F=10 N,B对A向左的摩擦f=3N和地面对其向左的摩擦力,A做匀速直线运动,故A受力平衡,有
F=f+f地
则
f地=F-f=10N-3N=7N
方向水平向左,故C正确,D错误。
故选C。
【举一反三】物体A重5N,物体B重10N。现对A施加一水平推力F=100N,将A、B压在竖直墙壁上静止(如图所示)。则B的右表面所受的静摩擦力的大小是 N、方向为竖直 。
【答案】 15 竖直向上
【详解】[1]A在竖直方向上受重力、摩擦力而处于静止状态,故A所受摩擦力应等于A的重力,即
f=GA=5N
A所受摩擦力方向向上;因A对B的作用力与B对A的作用力为相互作用力,大小相等,方向相反,故B作表面受到A对B的摩擦力为5N,方向竖直向下。
[2]B在竖直方向上受到A对B的竖直向下的摩擦力,竖直向下的重力,则竖直向下的合力为
由于B静止在墙壁上,则B的右表面所受的静摩擦力与竖直向下的合力大小相等,方向相反,故B的右表面所受的静摩擦力为15N,方向为竖直向上。
【同步提升】
如图所示,斜劈A放在固定的斜面上,其上表面水平,物体B放在A上,A和B一起沿斜面匀速下滑,请作出匀速下滑过程中物体B所受到的力。
【答案】
【详解】AB一起匀速下滑,它们之间没有相对运动的趋势,B不受摩擦力的作用,B处于平衡状态,只受到重力和支持力,如图所示:
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