内容正文:
力与运动
牛顿第一定律(近5年必考)
1.牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用时,总保持①______________状态或②______状态。
2.惯性
(1)定义:任何物体都有保持原来③__________不变的性质,物理学上把物体的这种性质叫做惯性。
知识点1
匀速直线运动
静止
运动状态
(2)影响因素:惯性是一切物体所固有的一种属性。惯性的大小只与物体的④______有关,⑤______越大,惯性越大。
注:惯性不是力,只能说一个物体“具有惯性”或“由于惯性”,不能说物体“受到惯性”“产生惯性”“受到惯性作用”或“受到惯性力”。
3.探究阻力对物体运动的影响(详见核心实验突破)
质量
质量
1.(人教教材图片改编题)如图所示,用细线拴一块橡皮,将橡皮甩起来使其绕手做圆周运动,这说明力可以改变物体的__________(选填“运动状态”或“形状”)。如果这时橡皮所受所有的力都突然消失,橡皮将做__________运动。
基础小练
运动状态
匀速直线
2.(沪科教材图片改编题)如图所示,在空杯子上放一个硬塑料片,在硬塑料片上放一枚硬币,当硬塑料片被弹得飞出去时,硬币没有跟着塑料片飞出去,这是由于硬币具有______;最终硬币落入杯中,是由于它受到______的作用。
惯性
重力
力的合成(2022·9B题)
知识点2
二力的方向 图示 合力大小 合力方向(状态)
同向 F合=⑥__________ 与分力方向相同
反向 当F1>F2时,F合=F1-F2 与⑦_____的方向相同
F1+F2
F1
(沪科教材素材改编题)如图所示,水桶自重20 N,装的水重100 N,若要能刚好提起水桶,人至少要用力_____N。若人用了150 N竖直向上的力,水桶所受的合力方向是__________。
基础小练
120
竖直向上
二力平衡(近5年必考)
1.平衡状态:物体如果在两个力的作用下,能保持⑧______或⑨______________状态,我们就说该物体处于平衡状态。这两个力就互称为平衡力。
2.二力平衡的条件
(1)同体:两个力作用在⑩______________。
(2)等大:两个力的大小⑪______。
(3)反向:两个力的方向⑫______。
(4)共线:两个力作用在⑬______________。
知识点3
静止
匀速直线运动
同一个物体上
相等
相反
同一条直线上
3.平衡力与相互作用力
注:平衡力和相互作用力的区别是互为平衡力的两个力作用在同一物体上,互为相互作用力的两个力分别作用在两个物体上。
(平衡力) (相互作用力)
4.探究二力平衡的条件(详见核心实验突破)
1.(沪科教材图片改编题)如图所示,杯子在桌面上静止不动时,杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力是一对______力,杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力是一对__________力。
基础小练
平衡
相互作用
2.一辆向右行驶的汽车里挂着一个小球,当出现了如图所示的情景时,汽车在做______(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动,此时小球处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
加速
非平衡
画受力示意图
如图所示,物体A随小车B在拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,请在图中画出物体A此时的受力示意图(O表示物体A的重心)。
重难点
例1
如答图所示。
画受力示意图的步骤
注:重力的作用点在重心上;支持力和压力的作用点在接触面上;摩擦力的作用点实际是在接触面上,一般画在重心处。
方法指导
如图所示,水平桌面上有一个均匀木块,由绕过定滑轮的细绳与沙桶相连,木块保持静止。请画出木块在水平方向上的受力示意图(O表示木块的重心)。
例2
如答图所示。
探究阻力对物体运动的影响
讲解见P29表格
实验1
在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,实验小组的同学们进行了以下探究。
针对训练
例1
(1)固定斜面,分别将小车从斜面上同一高度由静止释放,目的是_______
_____________________________________。
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变__________________来实现的。
(3)根据实验现象,可得出结论:小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越____(选填“远”或“近”),速度减小得越____(选填“快”或“慢”)。
基 础 设 问
使小车
每次在水平面上开始滑行时速度大小相等
水平面的粗糙程度
远
慢
(4)如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做______________。
(5)此实验说明了力是__________________(选填“维持物体运动”或“改变物体运动状态”)的原因。
匀速直线运动
改变物体运动状态
(6)(操作评估)若实验中小车仅在木板表面滑行时滑出了右端,________(选填“需要”或“不需要”)重做本实验以获取可靠的依据。
(7)(现象分析)通过上面的探究,请同学们思考如下的问题,如图丁,摆球从A点由静止释放摆到B点时,摆球受___(选填“1”“2”或“3”)个力的作用。(不考虑空气阻力)
提 升 设 问
丁
不需要
2
(8)(生活实践)根据上述实验可知,雨天驾驶汽车应该______(选填“增大”或“减小”)与其他汽车之间的距离。
增大
探究二力平衡的条件
1.实验装置图
2.实验方法:控制变量法。
实验2
摩擦力
3.实验操作注意事项
(1)水平面要尽量光滑。
(2)实验中应选择______作为平衡状态。
(3)进行多次实验的目的:使实验结论具有普遍性。
4.选择硬纸片或小卡片作为探究对象的好处是减小探究对象__________对实验的影响。
静止
自身重力
5.实验结论
二力平衡的条件如下。
(1)两个力作用在____________。
(2)两个力大小______。
(3)两个力方向______。
(4)两个力作用在______________。
同一物体上
相等
相反
同一条直线上
如图,探究“二力平衡的条件”,回答下列问题。
针对训练
例2
(1)当物体处于______状态或______________
状态时,我们认为物体受到的力是相互______的。
(2)如图甲所示,当物体平衡时,将物体转过一个角度,松手后物体______(选填“能”或“不能”)平衡。实验中设计这一步骤的目的是探究相互平衡的两个力____________________。
基 础 设 问
静止
匀速直线运动
平衡
不能
是否在同一条直线上
(3)当图乙中两边的钩码个数不相等时,物体两边的拉力大小________(选填“相等”或“不相等”)。发现物体将会向钩码个数多的方向加速运动,此时物体处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
(4)如图丙所示,用大小相等的两个力F1和F2分别作用在两个不同的物体上,发现两个物体均加速运动起来,此实验的目的是探究二力平衡的条件必须是__________________________。
不相等
非平衡
作用在同一物体上的两个力
(5)(装置改进)某小组同学对实验装置进行改装,如图丁所示,把三个滑轮A、B、C分别钉在木板上,木板竖直挂起,轻质塑料块不与木板接触,该装置与图乙装置相比,优点是______________________________。将图丁装置进一步改进如图戊所示,还可以探究____________________________
________________________________________。
丁 戊
提 升 设 问
减少了摩擦力对实验造成的影响
作用在同一物体上大小相等但
不在同一条直线上的两个力是否平衡
对牛顿第一定律、惯性的理解
1.(2019·福建5题2分)为了防止惯性带来的危害,要求人们( )
A.乘车时系好安全带
B.候车时站在安全线外
C.市区行车禁鸣喇叭
D.夜间行车车内不开灯
命题点1
A
(近5年4考)
【解析】人乘车时系好安全带,是防止惯性带来的危害,故A符合题意;当列车驶进站台时,人外侧空气流速小压强大,而内侧空气流速大压强小,内侧和外侧存在压强差,会产生一个向内侧的压力差,将人推向列车,容易出现危险,与惯性无关,故B不符合题意;市区行车禁鸣喇叭是为了减弱噪声,故C不符合题意;夜间行车车内不开灯是为了防止车内景物在挡风玻璃上成的像干扰驾驶员的视线,故D不符合题意。
2.(2021·福建8题2分)让滑块从斜面滑下,逐渐减小水平面的粗糙程度,测量滑块在水平面上的运动距离,探究“运动物体如果不受其他物体的作用,会一直运动下去吗”。下列做法能获得结论的是( )
A.坚持不懈进行多次实验探究
B.改进实验装置进行实验探究
C.调整实验方案进行实验探究
D.在实验基础上进行合理推理
D
3.(2022·福建15题2分)2022年5月18日,我国自主研制的全球首艘智能型无人系统母船——“珠海云”科考船下水,如图。该船是利用______波对无人机进行远程遥控。滑翔翼无人机返回母船甲板时,由于______要滑行一段距离才能停下来。
电磁
惯性
【解析】“珠海云”科考船是利用电磁波对无人机进行远程遥控;滑翔翼无人机返回母船甲板时,由于惯性要滑行一段距离才能停下来。
4.(2023·福建23题4分)如图,小华利用家中物品做实验,他将玻璃杯放在桌布上,然后猛地将桌布从桌面抽出时,玻璃杯几乎不随桌布运动,请用物理知识说明玻璃杯不随桌布运动的理由。
答:玻璃杯与桌布原来处于静止状态,桌布受力被抽出,玻璃杯由于惯性,仍保持原来的静止状态,所以玻璃杯几乎不随桌布运动。
5.(2020·福建25题4分)锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧紧套在锤柄上。请用相关物理知识解释这种做法。
答:锤头与锤柄原来都向下运动,当锤柄撞在硬物上受到阻力作用时,阻力改变了它的运动状态,锤柄就停止运动,而锤头由于惯性仍保持原来的运动状态,继续向下运动,所以锤头就紧紧套在锤柄上了。
画受力示意图(近5年必考)
6.(2023·福建21题2分)投掷实心球是体育项目之一。请在图中画出静止在水平地面上实心球的受力示意图。
命题点2
如答图所示。
平衡力与相互作用力(近5年必考)
7.(2019·福建10题2分)如图所示的四幅图选自中国古代科技著作《天工开物》,下列说法正确的是( )
A.“试弓定力”中弓的重力与秤砣的重力是一对平衡力
B.“赶稻及菽”中牛拉犁的力大于犁拉牛的力
C.“透火焙干”中把湿纸贴在热墙上可加快纸中水分升华
D.“炒蒸油料”中在同一灶台上同时炒和蒸可提高能源利用率
命题点3
D
【解析】一对平衡力中的两个力要满足的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上且作用在同一物体上,弓的重力与秤砣的重力方向都是竖直向下的,故不是一对平衡力,故A错误;牛拉犁的力与犁拉牛的力是一对相互作用力,大小相等,故B错误;水是液体,吸热变成气体是汽化现象,不是升华现象,故C错误;“炒蒸油料”中在同一灶台上同时炒和蒸可以减少热量损耗,从而提高能源利用率,故D正确。
8.(2022·福建10题2分)2022年6月5日,“神舟十四号”载人飞船发射取得圆满成功。以下说法正确的是( )
A.火箭向下喷气获得向上的推力,说明力的作用是相互的
B.加速上升时,燃料的化学能全部转化为船箭的重力势能
C.飞船变换角度入轨时,它的运动状态保持不变
D.展开太阳能帆板的目的是保持飞船的平衡
A
9.(2021·福建25题4分)2021年5月15日,搭载“祝融号”火星车的探测器“天问一号”经历“黑色9 min”,从约2×104 km/h的速度降至0,顺利着陆火星表面。“天问一号”在进入火星大气层以后首先借助火星大气,进行气动减速,这个过程要克服高温的影响。接着“天问一号”打开降落伞进行伞系减速,然后通过反推发动机向下喷气进行动力减速。在距离火星表面100 m时,“天问一号”进入悬停阶段。最后缓速下降抵达火星表面。
(1)任选一个减速过程,写出其中所包含的一个物理知识。
答:气动减速:受到大气摩擦力的作用;力可以改变物体的运动状态;减速过程中机械能转化为内能。伞系减速:受到大气的阻力作用;力可以改变物体的运动状态;减速过程中机械能转化为内能。动力减速:向下喷气对“天问一号”产生向上的反推力;力可以改变物体的运动状态;力的作用是相互的;减速过程中机械能转化为内能。
(2)为什么“天问一号”可以在火星表面上方处于悬停状态?
答:“天问一号”喷气时受到的反推力和火星的吸引力(“火星重力”)是一对平衡力,“天问一号”处于平衡状态,于是悬停在火星上方100 m处。
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