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第二单元 力和运动
一轮考点复习
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第8课时 力和运动
基础知识
归类探究
限时集训
目录
1. 牛顿第一定律
内 容:一切物体在不受 外力作用 时,总保持静止状态或 匀速直线运动 状态。
理 解:(1)该结论是由实验推理概括出来的,不能用实验来直接验证,探究方法是实验推理法或理想实验法。
(2)如果物体不受外力,原来静止的物体将永远保持静止状态,原来运动的物体将永远做匀速直线运动。
(3)力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
外力作用
匀速直线运动
基 础 知 识
2. 惯性
定 义:一切物体都有保持自身原有的 静止 状态或 匀速直线运动 状态的性质。
大 小:只与 质量 有关,物体 质量 越大,惯性越大,其运动状态越难以改变,跟物体的速度大小等因素无关。
解释步骤:(1)明确研究的是哪个物体,它原来处于怎样的运动状态。
(2)当外力作用在该物体的某一部分(或外力作用在与该物体有关联的其他物体上)时,这一部分运动状态的变化情况。
(3)该物体另一部分由于惯性仍保持原来的运动状态。
(4)最后会出现什么现象。
静止
匀速直线运动
质量
质量
比 较:惯性、牛顿第一定律(惯性定律)
名称 惯性 牛顿第一定律
条件 任何情况 物体不受外力作用时
本质 物体本身的属性 描述物体在一定条件下所遵循的运动规律
注 意:惯性是物体本身的一种属性,一切物体在任何情况下都具有惯性,与物体的运动状态、是否受力等无关。惯性不是力,因此不能说“惯性力”“受到惯性”“惯性作用”或“克服惯性”,一般说“具有惯性”“由于惯性”或“利用或防止惯性”。
3. 力的合成
合 力:如果一个力对物体的作用效果跟几个力同时对物体作用的效果相同,那么这个力叫作那几个力的合力。
研究方法: 等效替代法 。
同一直线上二力的合成:(1)方向相同时,合力大小F合= F1+F2 ;方向与 两个力 的方向相同。
(2)方向相反时,合力大小F合= |F1-F2| ;方向与 较大力 的方向相同。
方法归纳:同向相加,反向相减,方向随大。
等效替代法
F1+F2
两个力
|F1-F2|
较大力
4. 二力平衡
定 义:物体在两个力的作用下保持 静止 状态或 匀速直线运动 状态,我们就说这两个力平衡或二力平衡。此时物体所处的状态叫作平衡状态。
条 件:同时作用在一个物体上的两个力大小相等、方向相反,并且在同一直线上。
比 较:平衡力和相互作用力
名称 平衡力 相互作用力
相同点 等值、反向、共线
不同点 同体 不同体
注 意:(1)平时生活中的物体保持静止或做匀速直线运动,一定是受到了平衡力作用,此时物体受到的所有力的合力一定为零。如我们推不动大车,不是推力小于摩擦力,而是推力和摩擦力平衡了。
(2)“保持”二字的含义:如竖直上抛至最高点时的小球,虽然速度为零,但不能保持静止,所以不是平衡状态。
静止
匀速直线运动
5. 力和运动的关系
不受力:理想状况,物体的运动状态 不改变 ,即静止状态或匀速直线运动状态。
受平衡力(合力为零):物体的运动状态 不改变 ,即静止状态或匀速直线运动状态。
受非平衡力:(合力不为零)物体的运动状态 改变 。
(1)合力与运动方向相同→物体做 加速直线 运动。
(2)合力与运动方向相反→物体做 减速直线 运动。
(3)合力与运动方向不在同一条直线上→物体做 曲线 运动,如扔出去的铅球。
说 明:当物体只受到一个力或非平衡力的作用时,物体的运动状态 发生变化 ,如运动的速度大小或方向发生变化;如果物体不受力或受到平衡力作用时,则物体的运动状态 不变化 。如果物体的运动状态改变了,说明物体一定受到了非平衡力的作用。
不改变
不改变
改变
加速直线
减速直线
曲线
发生变化
不变化
[2024·湖南]如图所示,“探究阻力对物体运动的影响”实验中,保持同一小车每次从斜面同一高度由静止滑下,只改变水平木板表面的粗糙程度,不计空气阻力。下列说法正确的是
( C )
A. 小车在水平木板上运动过程中只受摩擦力的作用
B. 小车在粗糙程度不同的水平木板表面滑行的距离相同
C. 水平木板表面越粗糙,该小车在水平木板上运动时所受的摩擦力越大
D. 该实验能直接验证当物体受到的阻力为零时,物体将一直做匀速直线运动
C
归 类 探 究
类型之一 探究牛顿第一定律
[2022·自贡]小强和爷爷周末乘车到荣县双溪水库风景区去游玩。下列有关惯性的说法正确的是( C )
A. 小强和爷爷都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
B. 汽车紧急刹车时,小强向前倾,是由于受到惯性力的作用
C. 驾驶员踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性
D. 高速公路严禁超速,是因为汽车速度越大,惯性越大
C
类型之二 理解惯性现象
【变式1】 [2024·泸州]在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,是力改变了飞机模型的 运动状态 ;飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较 小 ;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有 。
运动状态
小
惯性
[2024·大庆]关于力和运动,下列说法正确的是( B )
A. 跳高运动员腾跃到最高点时,速度为零,所受合力也为零
B. 游泳运动员手臂向后拨水,获得向前的推力,说明物体间力的作用是相互的
C. 被抛出的篮球仍能继续向前运动,是因为受到惯性的作用
D. 被运动员举起的杠铃在空中静止不动,杠铃的重力和杠铃对运动员的压力是一对平衡力
B
类型之三 平衡力和相互作用力问题
【变式2】 [2024·宜宾]学校组织了丰富多彩的体育活动,下列运动中涉及物理知识的说法正确的是( C )
A. 小强踢足球时,用脚将球踢出,说明一个物体就能产生力
B. 小英掷铅球时,铅球飞出去,说明力主要改变了物体的形状
C. 小明长跑时,冲过终点不能立即停下来,是由于小明具有惯性
D. 小华立定跳远时,他所受的重力与他对地面的压力是一对平衡力
C
[2023·凉山州]车站广场上,常常看到人们将旅行包放在拉杆箱上,如图所示,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,拉杆箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是( B )
A. A对B具有水平向右的摩擦力
B. B的重力和A对B的支持力是一对平衡力
C. A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
D. B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
B
思维定式对受力分析的误判
[2024·烟台](多选)劳动课上,小明用不同的方式搬运一个放在水平地面上的箱子。下列说法正确的是( )
A. 甲图:水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,推力小于摩擦力
B. 甲图:水平用力推箱子,当箱子匀速直线运动时,推力等于摩擦力
C. 乙图:当箱子和平板车一起匀速直线运动时,箱子和平板车之间存在摩擦力
D. 乙图:平板车下边装有轮子是为了减小摩擦
【错解】 AC
【错因分析】 日常生活中认为“没推动”是力气太小了,即推力小于摩擦力,这是思维定式影响了我们的判断。利用物理学知识来解答,“没推动”即物体处于静止状态,静止状态属于平衡状态,汽车应该受到平衡力作用,根据二力平衡的条件可得,推力和摩擦力大小相等。
【正解】 BD
1. [2023·广安]当今社会,运动已成为一种生活方式。在下列日常运动情景中,说法正确的是( A )
A. 用力将足球踢出,说明力可以改变物体的运动状态
B. 篮球离手后能继续向前运动,是由于受到惯性的作用
C. 游泳时人对水的作用力与水对人的作用力是一对平衡力
D. 上升的排球到达最高点时,若所受外力全部消失,则其一定做匀速直线运动
2. [2024·达州]赛龙舟是中华民族端午节一项传统民俗活动,下列关于龙舟比赛过程说法正确的是
( A )
A. 比赛开始前,龙舟静止在水面上,处于平衡状态
B. 比赛过程中,使龙舟前进的动力是桨对人的作用力
C. 比赛过程中,左右相邻两龙舟之间的水,流速变大压强变大
D. 到达终点时,运动员停止划桨,龙舟的运动状态将不再发生改变
A
A
限 时 集 训
3. [2024·凉山州]立定跳远是某地初中毕业体育考试项目之一,小强在立定跳远考试中蓄力、起跳、落地的几个阶段如图所示(不考虑空气阻力)。下列说法不正确的是( C )
A. 蹬地起跳时小强对地面有水平向左的摩擦力
B. 小强在最高点受非平衡力作用
C. 小强能在空中继续运动是受到惯性的作用
D. 小强从最高点到落地的过程中,重力势能转化为动能
C
4. [2024·重庆B卷]“备战奥运,再创辉煌”,下列对图中的运动员刻苦训练的情境说法正确的是
( C )
A. 运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功
B. 运动员射出的箭受到惯性的作用而继续飞行
C. 运动员击打网球改变了球的运动状态
D. 运动员从起跑线起跑后一直处于平衡状态
C
5. [2024·湖南]关于运动场上涉及的物理知识,下列说法正确的是( B )
A. 奔跑的运动员相对坐在看台上的观众是静止的
B. 静止在地面上的铅球,所受重力与支持力是一对平衡力
C. 投出去的篮球在空中飞行过程中,手的推力一直在对篮球做功
D. 跳远运动员助跑后跳得更远,是因为助跑使运动员的惯性更大
6. [2024·内江]某同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后能够继续向上运动,是因为排球具有 惯 ;排球的重力为2.7N,在竖直上升的过程中,某时刻所受空气阻力大小为0.5N,方向竖直向下,此时排球所受合力大小为 3.2 N。
B
惯性
3.2
7. [2023·凉山州]如图所示,物块A重15N、B重5N,B放在A上。用100N的水平推力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是 20 N。推力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则F1的大小为 35 N。
20
35
8. [2024·自贡]在学校举办的一场足球比赛上,小明将球踢向球门,足球由于 惯性 在空中继续飞行。若足球飞行过程中所有外力消失,则足球将保持 匀速直线运动 (填“静止”或“匀速直线运动”)状态。
9. [2024·达州]如图所示是加油机为歼击机在空中加油时的情景,歼击机相对加油机是 静止 (填“静止”或“运动”)的;由于飞机与空气发生 摩擦 而带上了大量的电荷,加油时有起火的风险,所以机体上装有尖端放电器。降落时,关闭发动机后,歼击机由于具有 惯性 ,依然会向前滑行一段距离。
惯性
匀速直线运动
静止
摩擦
惯性
10. 如图所示,用6N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2N。下列说法正确的是( C )
A. A对B的摩擦力大小为4N,方向水平向右
B. B对A的摩擦力大小为2N,方向水平向右
C. 地面对A的摩擦力大小为4N,方向水平向左
D. 地面对A的摩擦力大小为6N,方向水平向左
C
11. [2024·遂宁]一小球静止在水面上,请在图中画出小球所受重力和浮力的示意图。
【答案】 如答图所示。
答图
【解析】根据物体浮沉条件可知,小球漂浮在液面上,受到的浮力等于其重力。从小球重心(球心)开始,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用符号G和F浮表示,注意线段长度相等。
答图
12. [2024·甘肃]适量运动是健康的生活方式。下列日常运动情景中说法正确的是( A )
A. 用力将足球踢出,说明力可以改变物体的运动状态
B. 篮球离手后能继续向前运动,是由于受到惯性的作用
C. 离开蹦床后人还能继续上升,是重力势能转化为动能
D. 竖直向上运动到最高点时的排球,受平衡力的作用
13. [2024·重庆A卷]2024年全国游泳冠军赛上,费立纬以14分49秒30的成绩获得男子1500m自由泳冠军。下列有关说法正确的是( A )
A. 运动员折返后不划水仍前进是由于惯性
B. 游泳时以泳池为参照物运动员是静止的
C. 运动员在池水中前进时不受重力的作用
D. 加速冲刺阶段运动员受到平衡力的作用
A
A
14. [2023·泸州]教室里,磁性黑板擦可以被吸在竖直金属黑板上不掉下来,如图所示。根据题中信息,下列判断正确的是( C )
A. 黑板擦受到磁力作用,不受摩擦力的作用也能静止在竖直黑板上
B. 黑板擦能静止在竖直黑板上,是因为黑板擦所受摩擦力大于重力
C. 擦黑板时,可以通过增大压力来增大黑板擦与黑板之间的摩擦力
D. 擦黑板时,手对黑板擦的压力与黑板对黑板擦的支持力是一对平衡力
C
15. [2023·内江]如图所示,用细线把一个小球悬挂起来,将小球拉到位置A,松开手后小球在A、B、C点之间来回摆动。画出小理在位置A时的受力示意图。
【答案】 如答图所示。
答图
答图
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