拔尖专训3 运动和力（课件）2024-2025学年人教版物理（2025）八年级下册

拔尖专训3 运动和力 1 培优点1 用惯性知识解释相关现象 例1 [2024·盐城阶段练习] 不计空气阻力，从水平匀速飞行 的飞机上向地面空投一个物资箱，飞机上的飞行员观察被投 下物资箱的运动轨迹是( ) D A. B. C. D. 同步拔尖专训 2 【点拨】因为飞机在做匀速直线运动，物资箱离开飞机由于 其具有惯性在水平方向上也做匀速直线运动，又因为物资箱 和飞机以及飞机上的飞行员运动速度相同，所以飞行员观察 到被投下的物资箱始终在飞机的正下方。 返回 同步拔尖专训 3 培优点2 力和运动的关系 例2 自助餐厅食品传送带上的餐盘向左运动 （忽略空气阻力），如图所示，则下列情景中， 餐盘在水平方向的受力情况是( ) B A. 传送带和餐盘一起向左匀速运动时，餐盘受到的牵引力等于摩擦力 B. 传送带向左逐渐加速时，餐盘只受到向左的摩擦力 C. 传送带向左逐渐减速时，餐盘受到向左的牵引力小于向右的摩擦力 D. 传送带匀速运动中突然停止后，餐盘将不受任何力，一直以速度 运动 下去 同步拔尖专训 4 【点拨】传送带和餐盘一起向左匀速运 动时，餐盘与传送带之间没有发生相对 运动、也没有相对运动的趋势，所以餐 盘不受摩擦力，也不受牵引力，故A错误；传送带向左逐渐 加速时，餐盘相对于传送带存在向右的相对运动的趋势或发 生向右的相对运动，所以餐盘在水平方向上只受到向左的摩 擦力，故B正确；传送带向左逐渐减速时，餐盘相对于传送 同步拔尖专训 5 带存在向左的相对运动的趋势或发生向 左的相对运动，餐盘此时受到向右的摩 擦力，不受向左的牵引力，故C错误； 传送带匀速运动中突然停止后，餐盘由 于惯性继续向左运动，会受到向右的摩 擦力，最终停止，不会一直以速度 运 动下去，故D错误。故选B。 返回 同步拔尖专训 培优点3 力的平衡条件的综合应用 例3 [2024·南通阶段练习] 如图所示，、 两个物块的重力 分别为、 ，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处 于静止状态，这时弹簧的弹力 ，则天花板受到的拉力 和地板受到的压力有可能是( ) D A. 天花板受到的拉力为，地板受到的压力为 B. 天花板受到的拉力为，地板受到的压力为 C. 天花板受到的拉力为，地板受到的压力为 D. 天花板受到的拉力为，地板受到的压力为 同步拔尖专训 7 【点拨】弹簧的弹力为 ，此时弹簧处于拉伸 状态或压缩状态，因此对应的有两种情况：①若 弹簧处于拉伸状态，由、 均处于平衡状态可 知，受重力、弹簧向下的拉力及绳子对 的拉 力，则绳子的拉力，对 受 力分析，根据力的平衡条件可知，地板对 的支持力 ，由于力的作用是相互的， 同步拔尖专训 8 所以天花板受到的拉力为 ，地板受到的压 力为；②若弹簧处于压缩状态，由、 均处 于平衡状态可知， 受重力、弹簧向上的弹力及 绳子对 的拉力，则绳子的拉力为 ，对 受力分析， 根据力的平衡条件可知，地板对 的支持力为 ，由于力的作用 同步拔尖专训 是相互的，所以天花板受到的拉力为 ，地板 受到的压力为，综上，D符合题意， 不 符合题意。 返回 同步拔尖专训 巩固训练 1. 如图所示的惯性现象及描述中，正确的是( ) Ａ Ｂ Ｃ Ｄ 同步拔尖专训 11 A. 匀速向右直行的车厢的光滑地板上，放着质量不同的甲、 乙两个小球 ，车厢足够长，当车突然加速时，两 小球之间的距离变小 B. 小球离开弹簧运动到最高点时，若一切外力消失，小球将 会做匀速直线运动 C. 运动员投出去的篮球在空中受到重力以及向前的推力 D. 一辆运输液体货物的车，液体中有气泡，当车向右突然 开动时，气泡将向右运动 √ 返回 同步拔尖专训 12 2. 如图所示， 是用绳拴在车厢底部的氢气球 ， 是用绳挂在车厢顶的金属球， C A. B. C. D. 开始时它们和车厢一起向右做匀速直线运动，若汽车突然做 减速运动，则下列图中能够表示汽车做减速运动的是( ) 返回 同步拔尖专训 13 3. [2024·郑州期中] 如图所示，在平直路面上向 右匀速行驶的小车中有一轻质弹簧，弹簧的一端 C A. 若木块突然压缩弹簧，则小车一定在做加速运动 B. 若木块受到三个力的作用，则小车一定在做减速运动 C. 若小车正在向右做加速运动，则木块一定受到向右的摩擦力 D. 若弹簧未发生形变，则小车一定在做匀速运动 固定在车厢右壁，另一端连接至车厢内的木块，弹簧此时处 于原长状态并保持水平。下列判断正确的是( ) 同步拔尖专训 14 【点拨】由题意知，原来小车向右做匀速直 线运动，木块、弹簧也随小车一起做匀速直 线运动，此时弹簧处于原长状态。若木块突 然压缩弹簧，说明小车突然减速，而木块由于惯性仍保持原 来的运动状态，所以才会压缩弹簧，故A错误；木块、弹簧 随小车一起做匀速直线运动时，木块只受重力和支持力，若 木块受到三个力的作用，则说明其运动状态发生了改变，因 同步拔尖专训 15 此，小车可能加速，也可能减速，故B错误； 若小车向右做加速运动，木块由于具有惯性， 仍然要保持原来的运动状态，所以木块相对 于小车向左运动，则小车会给木块一个向右 的摩擦力，故C正确；若小车运动状态改变 （即做变速运动），但木块与小车之间只是 产生了相对运动的趋势，而并未发生相对运 动，此时弹簧不会发生形变，故D错误。 返回 同步拔尖专训 4. [2024·武汉阶段练习] 如图所示，小明在做模拟“蹦极” 的小实验，橡皮筋下端系一个小石块，上端固定在 点， 点是橡皮筋不系石块自然下垂时下端所在的位置， 点 是小石块从 点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空 气阻力作用，下列说法正确的是( ) C A. 小石块在 点时受重力和弹力作用 B. 小石块在 点时，速度为零，受力平衡 C. 从点下落到 点的过程中，小石块的速度先增大后减小 D. 小石块在 点时，橡皮筋对小石块的拉力大于小石块对橡皮筋 的拉力 同步拔尖专训 17 【点拨】 点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端 所在的位置，因为小石块在 点时橡皮筋没有发生 弹性形变，所以只受重力作用，不受弹力作用，故 A错误；小石块从点下落到 点的过程中，橡皮筋 的弹性形变一直增大，开始一段时间内，小石块所 受弹力小于小石块的重力，小石块所受合力的方向竖直向下， 与运动方向相同，小石块速度增大； 同步拔尖专训 18 后来橡皮筋对小石块的弹力大于小石块的重力，小 石块所受合力方向竖直向上（小石块在 点时受到 的弹力大于重力，受力不平衡）,与运动方向相反， 小石块速度减小，所以从点下落到 点的过程中， 小石块的速度先增大后减小，故B错误，C正确；小 石块在 点时，小石块对橡皮筋的拉力和橡皮筋对 小石块的拉力是一对相互作用力，大小相等，故D 错误。 返回 同步拔尖专训 5. [2024·镇江期末] 如图所示，在粗糙 的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右 端连接一金属滑块， 点是弹簧保持原长时滑块的位置。开 始时用力推滑块压缩弹簧到位置，释放滑块， 是滑块滑到 的最右端，，滑块从位置滑到 位置过程中 （滑块到达某一位置是指滑块中心到达该位置正上方）。下 列说法中正确的有( ) 同步拔尖专训 20 ①滑块速度最大的位置在 之间 ②弹簧对滑块弹力最大的位置在 点 ③滑块在 点的左侧和右侧运动，弹簧 对滑块的弹力方向相反 ④滑块最终可能停在 点的右侧 A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 √ 同步拔尖专训 【点拨】金属滑块从运动到 的 过程中，弹簧处于压缩状态对滑块 有水平向右的弹力，开始时，弹力 大于摩擦力，滑块做加速运动；当弹力等于摩擦力时，速度 最大；继续运动到 的过程中，弹力小于摩擦力，滑块做减 速运动；滑块从运动到 的过程中，因弹簧处于伸长状态而 对滑块有水平向左的弹力，则滑块的速度不断减小； 同步拔尖专训 22 所以滑块速度最大位置在 之间， 故①③正确； 点是弹簧保持原长 时滑块的位置，已知 ，故 弹簧在 点的形变量最大，弹簧对 滑块弹力最大的位置在 点，故② 正确；金属滑块运动到 点时速度 为零，但是由于弹簧要恢复原来的 同步拔尖专训 形状，对滑块有水平向左的弹力， 所以金属滑块可能不会保持静止， 有可能向左运动，直到在水平方向 上受到的弹力和摩擦力大小相等， 故滑块最终可能停在 点的右侧， 故④正确。 返回 同步拔尖专训 6. [2024·北京阶段练习] （多选）如图甲所示，一木 块放在由同种材料制成、粗 糙程度均匀的水平台面上。木块受到水平向右拉力 的作用， 力的大小与时间的关系如图乙所示，物体运动速度 与时 间的关系如图丙所示。第时撤去力 ，同时木块从台面滑 出。忽略空气阻力，下列说法正确的是 ( ) ABC A. ，木块处于静止状态，木块所受静摩擦力为 B. ，木块做加速运动，所受滑动摩擦力为 C. ，木块做匀速直线运动，所受滑动摩擦力为 D. 木块离开水平台面后，由于具有惯性继续做匀速直线运动 同步拔尖专训 25 【点拨】由图丙知， ，木块的速度为0，处于静止状 态，水平方向所受的拉力与静摩擦力是一对平衡力，大小相 等，由图乙知，此时间段，拉力为，所以静摩擦力为 ， 故A正确； ，木块的速度越来越大，做加速运动， 木块速度保持不变，做匀速直线运动，所受的滑动摩 擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，图乙中， 木块 所受的拉力为，滑动摩擦力为 ，整个过程中，压力及 同步拔尖专训 26 接触面的粗糙程度不变，木块所受的滑动摩擦力大小不变， 所以木块所受的滑动摩擦力为，故 正确；木块 离开水平台面后，由于具有惯性会向前运动，但受到竖直向 下的重力，同时向下运动，不是做匀速直线运动，故D错误。 返回 同步拔尖专训 7.如图甲所示，不计空气阻力， 小球从高处落到竖直固定的弹簧 上后又被弹起到原高度。小球从 大于 高处开始下落到弹回的整个过程中，它的运动速度随时间变 化的图像如图乙所示（速度为负值时，表明运动方向与原来 的运动方向相反），图中段和 段为直线。则据图乙可知， 在 段，小球所受重力______（填“大于”“等于” 或“小于”） 弹力，弹力大于重力的时间段为_______。 同步拔尖专训 28 【点拨】结合题意分析图乙可知， 时间段内，当小球刚接触弹 簧时，所受弹力小于重力，即 段 小球所受重力大于弹力，但小球的速度仍然越来越大；当小 球所受弹力等于重力时，即 时速度最大；接着小球的速度 开始减小，所受弹力大于重力，当时间为 时速度为0；接着 小球在弹力的作用下向上加速，当其所受弹力等于重力时， 即时速度最大，接着小球的速度开始减小，当时间为 时， 小球离开弹簧，所以弹力大于重力的时间段为 。 返回 同步拔尖专训 29 8.[2024·南通一模] “瓢泼大雨”以很大的速度落到地面， “毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面。这是怎么回事呢？原 来从高空下落的物体，开始时的速度会越来越大，空气 阻力增大到与物体的重力相等时，这时物体将以这一速 度做匀速直线运动，所以轻重和大小不同的雨滴收尾速 度不同。受此启发，小白同学认为可以通过测量不同的小球 的收尾速度，得出空气阻力跟球半径和收尾速度的关系，部 分实验数据如表所示。取 同步拔尖专训 30 小球编号 1 2 3 4 5 小球质量 2 5 45 40 小球半径 0.5 0.5 1.5 2 3 小球的收尾速度 16 40 40 20 同步拔尖专训 31 （1）从图中可以看出该小球在 段做__________运动， 理由是____________________________。 匀速直线 相等的时间内通过的路程相等 【点拨】由图可知，在 段小球在相等的时间内通过 的路程相等，因此小球做匀速直线运动。 同步拔尖专训 32 （2）实验中，测量出小球受到最大空气阻力大小的原 理是__________；编号为1的小球在 段所受空气阻力 为_____ 。 二力平衡 0.02 【点拨】要测量小球受到的最大空气阻力，根据做匀速 直线运动的物体受力平衡分析即可，因此其原理为二力 平衡。编号为1的小球在 段所受空气阻力为 。 同步拔尖专训 33 （3）通过比较______（填编号）号两个小球可以初步 得出结论：半径相同时，小球受到的最大空气阻力与收 尾速度成正比。 1、2 同步拔尖专训 34 【点拨】比较1、2号两个小球的数据，小球的半径相同， 小球的质量不同，受到的最大空气阻力不同，两个小球 受到的最大空气阻力之比为 ，小球收尾速度之比也 为 ，可得结论：半径相同时，小球受到的最大空气 阻力与收尾速度成正比。 同步拔尖专训 35 （4）通过比较2、3号两个小球可以初步得出结论：收 尾速度相同时，小球受到的最大空气阻力与_________ _______成正比。 小球半径的平方 【点拨】通过比较2、3号两个小球可知，小球的收尾 速度相同，两小球受到的阻力之比为 ， 小球半径的平方之比为 ，因此小 球受到的最大空气阻力与小球半径的平方成正比。 同步拔尖专训 36 （5）如果上述规律具有普遍性，为了与4号小球作对比， 再次探究最大空气阻力与小球半径的关系，5号小球的 质量应为____ 。 90 因为收尾速度相同时，小球受到的最大空气阻力与小球 半径的平方成正比，则有 ，解得 。 返回 同步拔尖专训 37 $$