内容正文:
专题08 力 运动和力
本节要点
知识点1
力
知识点2
重力、弹力、摩擦力
知识点3
牛顿第一定律
知识点4
平衡力和相互作用力
知识精讲
知识点1 力
定 义
力是物体对物体的作用
测量工具
弹簧测力计
常见力的大小
①小铁钉的重力约为0.05 N;②一个鸡蛋的重力约为0.5 N;③一个苹果的 重力为1.5~2 N;④一个中学生的重力约为500 N;⑤物理课本的重力约为3 N;⑥一个篮球的重力约为5 N
力的作用效果
①力可以改变物体的运动状态;②力可以改变物体的形状
三要素
力的大小、方向、作用点
力的 相互性
物体间力的作用是相互的,发生力的作用时,每一个物体既是施力物体,又是 受 力物体(两者同时存在,同时消失)
知识点2 重力、弹力、摩擦力
1. 弹力及测量
概念
弹性
物体受力发生形变,撤去力又恢复到原状的性质
塑性
物体发生形变后不能自动恢复原来形状的性质
弹力
定义
物体由于发生弹性形变而产生的力
大小
与物体的弹性强弱和形变程度的大小有关
常见弹力
压力、拉力、支持力等
弹簧测力计
构造
弹簧、挂钩、刻度盘、指针、外壳
原理
在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
作用
测量力的大小(主要测重力、拉力)
使用
方法
使用前:①观察量程和分度值;②调零;③轻轻拉动挂钩几次,防止弹簧被外壳卡住。
使用时:①测力时,要使弹簧的伸长方向与所测拉力方向一致,避免弹簧与外壳发生摩擦;②测量时,所测力的大小不能超过弹簧测力计的量程;③读数时,视线要与指针水平且与刻度板面垂直
2、重力
定义
由于地球的吸引而使物体受到的力,用符号G表示
理解
重力不是地球引力(万有引力),同一物体在地球上不同地点所受重力也稍有不同,从赤道到两极重力逐渐增大;离地面越高,重力越小
施力物体
地球
受力物体
地球上的物体
大小
物体所受的重力与它的质量成正比
计算及意义
计算公式:G= mg
g=9.8N/ kg 。它的含义:质量为1kg
的物体受到的重力为9.8N
方向
竖直向下
说明:利用这一特点可以制成_铅垂线_来检查墙是否砌得竖直;墙壁上的画是否挂正;工作台面是否水平等
作用点
重力在物体上的等效作用点叫做重心
说明:①重心的位置与物体的形状、材料是否均匀有关;
②形状规则、质地均匀的物体的重心在它的几何中心上;
③一个物体的支撑面越大(赛车),重心越低(不倒翁),就越不容易翻倒
3.摩擦力
(1)摩擦力:两个相互接触的物体,当它们要发生或已经发生 相对运动 时,就会在接触面上产生一种阻碍物体 相对运动 的力,叫摩擦力。其方向与物体相对运动的方向 相反 。其大小可以用二力平衡的条件间接测量出来。摩擦分为静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦。
(2)摩擦力产生的条件:①两个物体互相接触;②接触面粗糙;③两个物体间有压力;④两物体间有相对运动趋势或已经发生相对运动。
(3)影响滑动摩擦力大小的因素: 压力大小 、 接触面的粗糙程度 。
(4)增大或减小摩擦力的方法:增大有益摩擦的方法:增大 压力 ,使接触面变得更 粗糙 ;减小有害摩擦的方法:变滑动摩擦为 滚动 摩擦,使接触面彼此分开或脱离、减小压力、减小接触面的粗糙程度、加润滑油等。
知识点3 牛顿第一定律
1. 一切物体在不受任何外力作用时,总保持 静止 状态或 匀速直线运动 状态,它是在实验的基础上通过推理总结出来的。力是物体运动状态变化的原因,不是维持物体运动的原因。
2. 惯性
定义
物体保持运动状态不变的特性
理解
惯性是物体的固有_属性_,一切物体在任何情况下都有惯性
记忆口诀:物体有惯性,惯性物属性、大小质量定,无论动与静
惯性不是力,力有三要素,惯性只有大小;所以我们对惯性进行描述时,只能说某物体“具有”或“由于”惯性,而不能说某物体“受到”或“产生”了惯性
惯性的大小只与物体的质量有关,质量大,物体的惯性就大,运动状态就不容易改变;与物体是否受力、是否运动、运动快慢、是否失重均无关
利用
如拍打衣服灰尘,体育比赛中的各种投掷项目、跳远等
危害
如大多数的交通事故、绊倒等
知识点4 平衡力和相互作用力
1.平衡力:物体在受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状 态,我们就说这几个力平衡。如果物体只受两个力的作用,且处于平衡状 态,这种情况叫做二力平衡。
2.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相 反,并且作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
3.一对平衡力与相互作用力的异同
平衡力
相互作用力
示意图
相同点
大小相等
大小相等
方向相反
方向相反
作用在同一条直线上
作用在同一条直线上
不同点
作用在同一个物体上
作用在不同物体上
一个力消失,另一个力可以存在
两个力同时存在、同时消失
两个力的性质可以不同
两个力的性质一定相同
4. 二力平衡的条件
定义
物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态,称
为二力平衡
探究:二力平衡的条件
装置
设计实验
实验装置如图甲所示,实验中通过改变钩码的个数来探究二力的大小关系;通过扭转小车,松手后观察小车状态,来探究二力是否在同一条直线上
得出结论
作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡。可巧记为“同物、等大、反向、共线”八字口诀
实验改进
建议把教材实验器材中的小车改成硬纸板,同时增加一把剪刀,便于把一个物体剪成两个物体,探究“同物”条件;并且把硬纸板支撑起来,不再与桌面接触,降低摩擦力对实验的影响(如图乙所示)
应用
已知一个力的大小和方向,确定另一个力的大小和方向
判断物体是否处于平衡状态或寻找使物体处于平衡状态的方法
随堂练习
一、单选题
1.(2024·陕西商洛·模拟预测)2024“一带一路东盟大湾杯”国际青少年足球锦标赛圆满落幕。下列关于足球比赛的说法正确的是( )
A.守门员手套上的花纹是为了增大摩擦力
B.空中飞行的足球运动到最高点时受力平衡
C.踢出去的足球继续运动是受到惯性的作用
D.静止在地面上的足球受到的重力与足球对地面的压力是一对平衡力
2.(2024·青海·一模)2008年2月,我国南方许多地区遭遇了严重的雪灾,人们采取了许多防滑措施。下列各项中不是增大摩擦措施的是( )
A.在汽车轮胎上装上防滑链 B.增加车轮与地面的接触面积
C.路面撒盐 D.在结冰的路面上铺上稻草
3.(2024·陕西西安·模拟预测)以下物品中,重约为0.5N的是 ( )
A.一只普通鸡蛋 B.一枚壹圆硬币 C.一枚回形针 D.一张实验桌
4.(2024·内蒙古通辽·模拟预测)2023年2月3日,在国际滑联短道速滑世界杯男子500米A组决赛中中国选手林孝埈发挥出色,以41秒329率先撞线夺冠。如图所示是林孝埈比赛时的情景,下列说法正确的( )
A.在减速转弯时,林孝埈处于平衡状态
B.林孝埈比赛时,以观众席为参照物,他是静止的
C.向后蹬冰时,他会向前加速,说明力的作用是相互的
D.撞线后林孝埈会慢慢停下来,说明运动需要力来维持
5.(2024·河北石家庄·二模)下列说法中错误的是( )
A.竖直抛向空中的石块,运动的越来越慢,是由于石块受到的重力与运动方向相反
B.体育中考中,抛出的实心球在空中运动到达最高点时受平衡力作用
C.人沿水平方向推停在水平面上的车,车未动,车受到的推力与摩擦力是一对平衡力
D.打乒乓球时,球拍对球施加力的同时球拍也受到球的作用力,这两个力的大小相等
6.(2024·陕西宝鸡·一模)短道速滑是一项激烈的运动比赛,此图是北京冬季奥运会员比赛时的情景,下列有关说法正确的是( )
A.运动员看到看台上的观众急速后退,是以看台为参照物
B.运动员在加速冲刺过程中,受平衡力,且动能不断增大
C.运动员到达终点时,若受到的外力突然消失,他将立即停下来
D.运动员用力向后蹬冰面,人就会快速向前,这是因为物体间力的作用是相互的
7.(2024·河北·模拟预测)下列现象中,属于防范惯性带来危害的是( )
A.通过拍打衣服清除它上面的浮灰
B.汽车的驾驶员和乘客系好安全带
C.撞击锤柄下端,可以使锤头紧套在锤柄上
D.标枪运动员为取得好成绩,投掷标枪前需要助跑
8.(2024·辽宁锦州·模拟预测)如图所示,在北京冬奥会上武大靖带领三名队友,在速滑混合团体2000米接力赛中一路领先。下列说法正确的是 ( )
A.运动员在匀速滑行时,溜冰鞋与冰面间摩擦力为零
B.到达终点不能立即停下来,是因为运动员受到惯性作用
C.运动员在匀速转弯时,受到非平衡力作用
D.冰面对他的支持力与他所受的重力是一对相互作用力
9.(2024·云南昆明·一模)2022年2月20日,北京冬奥会比赛日收官,中国奥运健儿交出了完美答卷(如图)。下列关于冰雪运动的说法中正确的是( )
A.甲图中短道速滑运动员用力蹬冰面时冰面对冰刀的支持力减小
B.乙图中滑雪运动员腾空运动到最高点时不受力
C.丙图中冰壶离开运动员的手沿水平地面滑行是因为冰壶受到惯性的作用
D.丁图中两名运动员一起旋转的过程中,以彼此为参照物是静止的
10.(2024·广东汕头·一模)关于惯性,下列说法正确的是( )
A.洒水车在工作过程中,因为匀速直线行驶,所以惯性不变
B.运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性
C.铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转是为了防止惯性带来的危害
D.锤头松动时,撞击锤柄使锤头紧套在锤柄上,是由于惯性力的作用
11.(2024·安徽滁州·二模)下列说法中正确的是( )
A.力作用在物体上一定能改变其运动状态
B.太空中的物体不受重力,所以物体也没有质量
C.划船时,使船前进的力是水对船桨的力
D.物体间只要相互接触且有相对运动就一定会产生摩擦力
12.(2024·陕西咸阳·一模)2月25日,在韩国釜山进行的2024年国际乒联釜山世界乒乓球团体锦标赛男子团体决赛中,中国队3比0战胜法国队,夺得冠军。如图是运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A.击球时,球和球拍都会发生弹性形变
B.击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对平衡力
C.乒乓球离开球拍继续运动,是因为受到惯性的作用
D.乒乓球最终会落到地面,是因为没有了力的作用
13.(2024·湖南邵阳·二模)如图所示为我国科学家研制的可以像纸片一样弯曲,且不易断裂的高柔韧性太阳能电池。下列有关该电池的说法正确的是( )
A.手指用力压电池板会使它变弯曲,说明力可以改变物体的形状
B.手指压力越大,电池板弯曲程度就越大,说明力的作用效果与力的方向有关
C.松开手后,电池板恢复到原来形状,说明发生的不是弹性形变
D.太阳能电池工作时,将机械能转化为电能
14.(2024·四川内江·三模)如图所示,下列说法中错误的是( )
A.甲图中用球拍击打球时,若以球为研究对象,施力物体是球拍
B.乙图中小明把小聪向左推开,小明对小聪施加的力等于小聪对小明施加的力
C.丙图中用50N向上的拉力提地面上重80N的箱子保持静止,箱子所受合力为30N
D.丁图中人推车时没有推动,此时小车受到水平方向的推力等于地面对小车的摩擦力
15.(2024·湖南岳阳·二模)2024年2月16日在韩国釜山进行了世界乒乓球团体赛,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.在空中运动的乒乓球不受重力作用
B.乒乓球上升到最高点时受平衡力作用
C.乒乓球被击打的过程中,说明力可以改变物体的运动状态
D.乒乓球被击打后继续前进是因为受到了惯性力的作用
二、多选题
16.(2024·广西南宁·模拟预测)某学生在做家务时,用水平向右的推力推沙发但没有推动,则该过程中( )
A.沙发对地面的压力与地面对沙发的支持力是一对平衡力
B.沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对平衡力
C.小明对沙发的推力与沙发对小明的作用力是一对相互作用力
D.小明对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力是一对相互作用力
17.(2024·河北石家庄·模拟预测)中国选手全红婵获得2023年世界杯跳水女子10米台冠军。下图所示是全红婵参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。下列说法正确的是( )
A.起跳时,运动员对跳台施加了力,同时跳台对运动员也施加了力
B.起跳后能继续向上运动,是因为运动员受到向上的力大于自身的重力
C.起跳上升过程中,若运动员所受的力全部消失,她将做匀速直线运动
D.从最高点到入水前的过程中,运动员的惯性逐渐增大
三、填空题
18.(2024·福建福州·三模)2023年,国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行,如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术;而且应用了效率极高的飞轮储能系统,避免能量浪费,此时列车受到的磁力与 力是一对平衡力;若列车静止悬浮于轨道下时失去了所有的外力,列车将会 。
19.(2024·山东济南·模拟预测)在天宫课堂中,王亚平做了太空抛物实验,她将冰墩墩沿水平方向抛出,冰墩墩做匀速直线运动。小明观看后,在操场的草坪上以同样的方式抛出一个小球,小球的运动轨迹如图所示。由此可知,小球在运动过程中受到的力是 (选填“平衡力”或“非平衡力”),小球着地后继续向前滚动是因为小球具有 。
20.(2024·安徽阜阳·二模)2月21日江淮部分地区出现中到大雪,安全提示:雨雪天气路而湿滑,骑行过程中不要猛捏车闸、不要急转弯;如果猛捏车闸或急转弯,由于人具有 ,很容易导致摔跤.
21.(2024·江苏盐城·三模)小华在探究影响滑动摩擦力大小因素时,用如图所示的方式测量滑动摩擦力大小,这样操作的错误是没有 拉动木块。纠正错误后,继续实验应拉动弹簧测力计使木块做 运动。若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将 。
22.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)工人在砌墙时利用重垂线来检查墙壁是否竖直,这利用了重力的方向总是 。在拔河比赛时,运动员身体后倾这利用了: (选填“降低重心”或“增大支撑面”)可以提高物体稳定程度。
23.(2024·湖北省直辖县级单位·模拟预测)如图是运动会的射箭比赛场景,射箭运动员用力拉弓弦时,弓弦被拉弯,弓弦被手拉弯时发生的是 形变,施力物体是 。松手后,箭被射出,说明力可以改变物体的 。
24.(2024·广东深圳·三模)如图铜块静止时受到的摩擦力为 N。
25.(2024·辽宁阜新·二模)如图是同一根弹簧两次受力的情景,这不仅说明力可以改变物体的 ,还能说明力的作用效果与力的 有关。
26.(2024·山东德州·二模)在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中,我国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发,在空中完成了一次超高难度的1620度旋转,获得金牌,她运动到最高点时仍能向前运动,是因为她具有 ,此时她受到的是 (选填“平衡力”或“非平衡力”)。
27.(2024·内蒙古通辽·模拟预测)如图所示,是端午节赛龙舟时的情景,当运动员向后划桨时,龙舟就向前行进,说明力能改变物体的 ,当运动员停止划桨后,龙舟还能继续前进一段距离,这是因为龙舟具有 。
28.(2024·四川内江·三模)如图所示,有一砝码放在木块上,小明用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上匀速直线运动,则砝码受到的摩擦力为 N;砝码受到木块的支持力与砝码对木块的压力是一对 (选填:平衡力或相互作用力)。
29.(2024·云南昆明·一模)如图甲,饮料瓶盖上有一些竖纹,是通过 来增大摩擦的;如图乙,接种疫苗的注射器针头做得很尖,是通过 来增大压强的。
30.(2024·山西长治·二模)在科幻电影《异星战场》中有这样一组镜头,“小长毛”穿越到火星,他轻轻一跳就能跳十几米高!查阅资料发现,火星上的引力是地球上的。如果把地球上的物体拿到火星上,物体的质量将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),假如地球上的引力和火星上相同,展开你的想象,将会有什么样的场景出现 (合理即可)。
31.(2024·贵州贵阳·二模)据报道,我国科学家造出“世界上最轻材料——全碳气凝胶”,这种材料密度仅为,如图为一块的“全炭气凝胶”放在一朵花上,该“气凝胶”的质量为 g,用这种材料制成的“炭海绵”被压缩后仍可恢复原状,因此“炭海绵”具有很好的 (填物理属性)。
32.(2024·江苏镇江·一模)图1中,木块的长度为 cm;图2 中,电流表示数为 A;图3中,弹簧测力计示数为 N。
33.(2024·江苏常州·二模)乌贼有“水下火箭”之称,它能通过自身的“漏斗”,将注入外套腔内的海水高速喷出而伺机逃生,这利用了“物体间力的作用是 的”;通过改变“漏斗”的形状来改变喷水方向,从而改变运动方向,这说明力的作用效果与力的 有关。
34.(2024·广东东莞·二模)阅读短文,回答问题。
2019年12月17日,中国首艘国产航母山东舰正式列装服役,标志着我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母,更因为山东舰的设计理念、重要系统、建造材料,如电磁兼容系统、动力系统、阻拦系统、航母特种钢等,完全没有依赖进口,并且拥有完全自主产权,其中舰载机是航母战斗力的核心,舰载机可以在航母上起飞、着落。
(1)舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速的目的,这里说明力可以 ;
(2)舰载机在航母上降落时,舰钩对拦阻索的拉力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)拦阻索对舰钩的拉力;
(3)航母在无风的海面向东匀速直线航行时,停在水平甲板上的舰载机受摩擦力吗?方向如何? (选填“向东”、“向西”或“不受摩擦力”);
(4)为庆祝“山东舰”列装服役,各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,产生大小为自重5倍的恒定的推力,因其速度快产生啸叫声,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图乙所示,焰火速度变化情况是先 后 (选填“加速”、“减速”或“匀速”),焰火能够达到的最大速度为 m/s。(假设火药的质量忽略不计,g取10N/kg)
35.(2024·云南·模拟预测)如图所示,重5N的物体,用F=20N的力,将它压在竖直墙面上静止不动,则物体受到摩擦力大小为 N。将压力减小为15N时,物体仍静止,则物体受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
36.(2024·江苏苏州·二模)已知物体间滑动摩擦力的大小跟它们之间的压力成正比。a、b、c三个物体接触面和地面的粗糙程度相同。
(1)如图所示,三个相同木块叠在一起,用手给b一个水平向右的力F1=3N,此时a、b、c能一起向右做匀速直线运动,此时木块c受到地面施加的水平向左 N的摩擦力。
(2)若现在左手固定c不动,右手给b的水平力为F2,使物体a、b能一起刚好向右做匀速运动,则F2的大小为 N。
(3)若现在右手固定a、b不动,左手给c的水平力为F3,使物体c能刚好向左被匀速拉出,则F3的大小为 N。
37.(2024·辽宁抚顺·模拟预测)如图所示为使用弹簧测力计测量物体所受重力,物体重力为 N。若测量时测力计没有竖直放置,所测物体的重力偏 。
2
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题08 力 运动和力
本节要点
知识点1
力
知识点2
重力、弹力、摩擦力
知识点3
牛顿第一定律
知识点4
平衡力和相互作用力
知识精讲
知识点1 力
定 义
力是物体对物体的作用
测量工具
弹簧测力计
常见力的大小
①小铁钉的重力约为0.05 N;②一个鸡蛋的重力约为0.5 N;③一个苹果的 重力为1.5~2 N;④一个中学生的重力约为500 N;⑤物理课本的重力约为3 N;⑥一个篮球的重力约为5 N
力的作用效果
①力可以改变物体的运动状态;②力可以改变物体的形状
三要素
力的大小、方向、作用点
力的 相互性
物体间力的作用是相互的,发生力的作用时,每一个物体既是施力物体,又是 受 力物体(两者同时存在,同时消失)
知识点2 重力、弹力、摩擦力
1. 弹力及测量
概念
弹性
物体受力发生形变,撤去力又恢复到原状的性质
塑性
物体发生形变后不能自动恢复原来形状的性质
弹力
定义
物体由于发生弹性形变而产生的力
大小
与物体的弹性强弱和形变程度的大小有关
常见弹力
压力、拉力、支持力等
弹簧测力计
构造
弹簧、挂钩、刻度盘、指针、外壳
原理
在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
作用
测量力的大小(主要测重力、拉力)
使用
方法
使用前:①观察量程和分度值;②调零;③轻轻拉动挂钩几次,防止弹簧被外壳卡住。
使用时:①测力时,要使弹簧的伸长方向与所测拉力方向一致,避免弹簧与外壳发生摩擦;②测量时,所测力的大小不能超过弹簧测力计的量程;③读数时,视线要与指针水平且与刻度板面垂直
2、重力
定义
由于地球的吸引而使物体受到的力,用符号G表示
理解
重力不是地球引力(万有引力),同一物体在地球上不同地点所受重力也稍有不同,从赤道到两极重力逐渐增大;离地面越高,重力越小
施力物体
地球
受力物体
地球上的物体
大小
物体所受的重力与它的质量成正比
计算及意义
计算公式:G= mg
g=9.8N/ kg 。它的含义:质量为1kg
的物体受到的重力为9.8N
方向
竖直向下
说明:利用这一特点可以制成_铅垂线_来检查墙是否砌得竖直;墙壁上的画是否挂正;工作台面是否水平等
作用点
重力在物体上的等效作用点叫做重心
说明:①重心的位置与物体的形状、材料是否均匀有关;
②形状规则、质地均匀的物体的重心在它的几何中心上;
③一个物体的支撑面越大(赛车),重心越低(不倒翁),就越不容易翻倒
3.摩擦力
(1)摩擦力:两个相互接触的物体,当它们要发生或已经发生 相对运动 时,就会在接触面上产生一种阻碍物体 相对运动 的力,叫摩擦力。其方向与物体相对运动的方向 相反 。其大小可以用二力平衡的条件间接测量出来。摩擦分为静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦。
(2)摩擦力产生的条件:①两个物体互相接触;②接触面粗糙;③两个物体间有压力;④两物体间有相对运动趋势或已经发生相对运动。
(3)影响滑动摩擦力大小的因素: 压力大小 、 接触面的粗糙程度 。
(4)增大或减小摩擦力的方法:增大有益摩擦的方法:增大 压力 ,使接触面变得更 粗糙 ;减小有害摩擦的方法:变滑动摩擦为 滚动 摩擦,使接触面彼此分开或脱离、减小压力、减小接触面的粗糙程度、加润滑油等。
知识点3 牛顿第一定律
1. 一切物体在不受任何外力作用时,总保持 静止 状态或 匀速直线运动 状态,它是在实验的基础上通过推理总结出来的。力是物体运动状态变化的原因,不是维持物体运动的原因。
2. 惯性
定义
物体保持运动状态不变的特性
理解
惯性是物体的固有_属性_,一切物体在任何情况下都有惯性
记忆口诀:物体有惯性,惯性物属性、大小质量定,无论动与静
惯性不是力,力有三要素,惯性只有大小;所以我们对惯性进行描述时,只能说某物体“具有”或“由于”惯性,而不能说某物体“受到”或“产生”了惯性
惯性的大小只与物体的质量有关,质量大,物体的惯性就大,运动状态就不容易改变;与物体是否受力、是否运动、运动快慢、是否失重均无关
利用
如拍打衣服灰尘,体育比赛中的各种投掷项目、跳远等
危害
如大多数的交通事故、绊倒等
知识点4 平衡力和相互作用力
1.平衡力:物体在受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状 态,我们就说这几个力平衡。如果物体只受两个力的作用,且处于平衡状 态,这种情况叫做二力平衡。
2.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相 反,并且作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
3.一对平衡力与相互作用力的异同
平衡力
相互作用力
示意图
相同点
大小相等
大小相等
方向相反
方向相反
作用在同一条直线上
作用在同一条直线上
不同点
作用在同一个物体上
作用在不同物体上
一个力消失,另一个力可以存在
两个力同时存在、同时消失
两个力的性质可以不同
两个力的性质一定相同
4. 二力平衡的条件
定义
物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态,称
为二力平衡
探究:二力平衡的条件
装置
设计实验
实验装置如图甲所示,实验中通过改变钩码的个数来探究二力的大小关系;通过扭转小车,松手后观察小车状态,来探究二力是否在同一条直线上
得出结论
作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡。可巧记为“同物、等大、反向、共线”八字口诀
实验改进
建议把教材实验器材中的小车改成硬纸板,同时增加一把剪刀,便于把一个物体剪成两个物体,探究“同物”条件;并且把硬纸板支撑起来,不再与桌面接触,降低摩擦力对实验的影响(如图乙所示)
应用
已知一个力的大小和方向,确定另一个力的大小和方向
判断物体是否处于平衡状态或寻找使物体处于平衡状态的方法
随堂练习
一、单选题
1.(2024·陕西商洛·模拟预测)2024“一带一路东盟大湾杯”国际青少年足球锦标赛圆满落幕。下列关于足球比赛的说法正确的是( )
A.守门员手套上的花纹是为了增大摩擦力
B.空中飞行的足球运动到最高点时受力平衡
C.踢出去的足球继续运动是受到惯性的作用
D.静止在地面上的足球受到的重力与足球对地面的压力是一对平衡力
【答案】A
【详解】A.守门员手套上的花纹是通过增大与接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A正确;
B.踢出的足球做抛物线运动,在空中运动到最高点具有水平方向的速度,不处于平衡状态,故B错误;
C.惯性是物体自身具有的一种性质,不是力,故C错误;
D.静止在地面上的足球受到的重力与足球对地面的压力不是一对平衡力,因这两个力不满足平衡力的基本条件:作用在同一物体上及合力为零,故D错误。
故选A。
2.(2024·青海·一模)2008年2月,我国南方许多地区遭遇了严重的雪灾,人们采取了许多防滑措施。下列各项中不是增大摩擦措施的是( )
A.在汽车轮胎上装上防滑链 B.增加车轮与地面的接触面积
C.路面撒盐 D.在结冰的路面上铺上稻草
【答案】B
【详解】A.汽车轮胎上装上防滑链,增大了汽车轮胎与地面之间的粗糙程度,从而可以增大摩擦,故A不符合题意;
B.增加车轮与地面间的接触面积,可以减小汽车对地面的压强,与增大摩擦没有联系,故B符合题意;
C.路面撒盐,使路面上的冰雪熔化,达到轮胎与地面直接接触,增大了轮胎与地面之间的摩擦,故C不符合题意;
D.在结冰的路面上铺稻草,增大了路面与轮胎之间的粗糙程度,从而增大了两种之间的摩擦,故D不符合题意。
故选B。
3.(2024·陕西西安·模拟预测)以下物品中,重约为0.5N的是 ( )
A.一只普通鸡蛋 B.一枚壹圆硬币 C.一枚回形针 D.一张实验桌
【答案】A
【详解】A.一只普通鸡蛋约50g,合0.05kg,重约0.5N,故A符合题意;
B.一枚壹圆硬币6g,合0.006kg,重约0.06N,故B不符合题意;
C.一枚回形针1g,重约0.01N,故C不符合题意;
D.一张实验桌20kg,约200N,故D不符合题意。
故选A。
4.(2024·内蒙古通辽·模拟预测)2023年2月3日,在国际滑联短道速滑世界杯男子500米A组决赛中中国选手林孝埈发挥出色,以41秒329率先撞线夺冠。如图所示是林孝埈比赛时的情景,下列说法正确的( )
A.在减速转弯时,林孝埈处于平衡状态
B.林孝埈比赛时,以观众席为参照物,他是静止的
C.向后蹬冰时,他会向前加速,说明力的作用是相互的
D.撞线后林孝埈会慢慢停下来,说明运动需要力来维持
【答案】C
【详解】A.减速过弯道过程中,运动员的运动方向,速度大小都在改变,所以运动状态是变化的,不处于平衡状态,故A错误;
B.比赛中以看台为参照物,运动员对于看台的位置不断发生变化,因此以看台为参照物运动员是运动的,故B错误;
C.速度滑冰运动员在水平冰道上向后蹬地,人对冰道有一个向后的力,地面对人有一个向前的力,使人前进,说明力可以改变物体的运动状态,且力的作用是相互的,故C正确;
D.撞线后会慢慢停下来,是因为摩擦阻力的作用,说明力可以改变物体运动状态,但是运动不需要力来维持,故D错误。
故选C。
5.(2024·河北石家庄·二模)下列说法中错误的是( )
A.竖直抛向空中的石块,运动的越来越慢,是由于石块受到的重力与运动方向相反
B.体育中考中,抛出的实心球在空中运动到达最高点时受平衡力作用
C.人沿水平方向推停在水平面上的车,车未动,车受到的推力与摩擦力是一对平衡力
D.打乒乓球时,球拍对球施加力的同时球拍也受到球的作用力,这两个力的大小相等
【答案】B
【详解】A.力是改变物体运动状态的原因,竖直抛向空中的石块,运动的越来越慢,是由于重力改变了石块的运动状态,故A正确,不符合题意;
B.抛出的实心球在空中运动到达最高点时只受到重力作用,受非平衡力作用,故B错误,符合题意;
C.人沿水平方向推停在水平面上的车,车未动,处于静止状态,车受到的推力与摩擦力是一对平衡力,故C正确,不符合题意;
D.打乒乓球时,球拍对球施加力的同时球拍也受到球的作用力,这两个力是相互作用力,所以大小一定相等,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.(2024·陕西宝鸡·一模)短道速滑是一项激烈的运动比赛,此图是北京冬季奥运会员比赛时的情景,下列有关说法正确的是( )
A.运动员看到看台上的观众急速后退,是以看台为参照物
B.运动员在加速冲刺过程中,受平衡力,且动能不断增大
C.运动员到达终点时,若受到的外力突然消失,他将立即停下来
D.运动员用力向后蹬冰面,人就会快速向前,这是因为物体间力的作用是相互的
【答案】D
【详解】A.运动员以自己为参照物,看到看台上观众急速后退,以看台为参照物,台上的观众相对于看台位置没有发生变化,故A错误;
B.他在加速冲刺过程中,速度越来越大,处于非平衡状态,受非平衡力的作用,故B错误;
C.他到达终点时若受到的外力突然消失,由牛顿第一定律可知,他将做匀速直线运动,故C错误;
D.人用力向后蹬冰面时,人对冰面施加向后的作用力,人快速向前运动,说明与此同时冰面对人施加了向前的作用力,所以说明物体间力的作用是相互的,故D正确。
故选D。
7.(2024·河北·模拟预测)下列现象中,属于防范惯性带来危害的是( )
A.通过拍打衣服清除它上面的浮灰
B.汽车的驾驶员和乘客系好安全带
C.撞击锤柄下端,可以使锤头紧套在锤柄上
D.标枪运动员为取得好成绩,投掷标枪前需要助跑
【答案】B
【详解】A.拍打衣服前衣服和浮灰一起静止,当拍打时衣服运动,浮灰由于惯性,还要保持原来的静止状态,所以浮灰从衣服上掉下来,这是利用惯性。故A不符合题意;
B.汽车急刹车或减速时,人由于惯性会继续向前运动,使用安全带可以阻止人向前运动,避免造成人体伤害,因此系安全带可以防范惯性带来危害。故B符合题意;
C.撞击锤柄下端时,锤柄停止运动,而锤头由于惯性继续向下运动,所以就使锤头套紧在锤柄上了,这是利用惯性。故C不符合题意;
D.标枪运动员掷枪前助跑,因为标枪在手的作用下向前运动,当离开手后,由于惯性,标枪还要保持原来向前的运动状态,所以会继续向前运动,是利用惯性。故D不符合题意。
故选B。
8.(2024·辽宁锦州·模拟预测)如图所示,在北京冬奥会上武大靖带领三名队友,在速滑混合团体2000米接力赛中一路领先。下列说法正确的是 ( )
A.运动员在匀速滑行时,溜冰鞋与冰面间摩擦力为零
B.到达终点不能立即停下来,是因为运动员受到惯性作用
C.运动员在匀速转弯时,受到非平衡力作用
D.冰面对他的支持力与他所受的重力是一对相互作用力
【答案】C
【详解】A.运动员在快速滑行过程中,溜冰鞋与冰面间摩擦力较小,但不为零,故A错误;
B.运动员到达终点时不能立即停下来,是因为运动员具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能用作用来表述,故B错误;
C.运动员在匀速转弯时,运动方向不断改变,处于非平衡状态,受到的不是平衡力,故C正确;
D.冰面对他的支持力与他所受的重力作用在同一个物体上,不是一对相互作用力,故D错误。
故选C。
9.(2024·云南昆明·一模)2022年2月20日,北京冬奥会比赛日收官,中国奥运健儿交出了完美答卷(如图)。下列关于冰雪运动的说法中正确的是( )
A.甲图中短道速滑运动员用力蹬冰面时冰面对冰刀的支持力减小
B.乙图中滑雪运动员腾空运动到最高点时不受力
C.丙图中冰壶离开运动员的手沿水平地面滑行是因为冰壶受到惯性的作用
D.丁图中两名运动员一起旋转的过程中,以彼此为参照物是静止的
【答案】D
【详解】A.甲图中短道速滑运动员用力蹬冰面时冰面对冰刀的支持力大小仍然等于运动员和冰刀的总重力,不会减小,故A错误;
B.乙图中滑雪运动员腾空运动到最高点,会受到重力的作用,故B错误;
C.冰壶离开手后在冰面上滑行,是因为冰壶具有惯性,惯性是物体的属性,不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D.丁图中两名运动员一起旋转的过程中,即同步运动,以彼此为参照物位置不发生改变,是静止的,故D正确。
故选D。
10.(2024·广东汕头·一模)关于惯性,下列说法正确的是( )
A.洒水车在工作过程中,因为匀速直线行驶,所以惯性不变
B.运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性
C.铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转是为了防止惯性带来的危害
D.锤头松动时,撞击锤柄使锤头紧套在锤柄上,是由于惯性力的作用
【答案】B
【详解】A.匀速直线行驶的洒水车洒水时,洒水车的质量变小,惯性变小,故A错误;
B.冲过终点的运动员不能马上停下来是因为他具有惯性,会保持原来的运动状态继续向前运动,故B正确;
C.铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转是为了防止利用惯性,使得铁饼能投掷更远,故C错误;
D.锤头松动时,撞击锤柄使锤头紧套在锤柄上是利用了惯性,惯性是一种性质,不是力,故D错误。
故选B。
11.(2024·安徽滁州·二模)下列说法中正确的是( )
A.力作用在物体上一定能改变其运动状态
B.太空中的物体不受重力,所以物体也没有质量
C.划船时,使船前进的力是水对船桨的力
D.物体间只要相互接触且有相对运动就一定会产生摩擦力
【答案】C
【详解】A.力作用在物体上不一定能改变其运动状态,故A错误;
B.太空中物体离地球很远不受重力,但质量依然存在,故B错误;
C.物体间力的作用是相互的,划船时使船前进的力是水对船桨的力,故C正确;
D.摩擦力产生的条件有四点;一是接触、二是有压力、三是接触面粗糙、四是物体间有相对运动或相对运动的趋势,只接触和有相对运动不一定能产生摩擦力,故D错误。
故选C。
12.(2024·陕西咸阳·一模)2月25日,在韩国釜山进行的2024年国际乒联釜山世界乒乓球团体锦标赛男子团体决赛中,中国队3比0战胜法国队,夺得冠军。如图是运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A.击球时,球和球拍都会发生弹性形变
B.击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对平衡力
C.乒乓球离开球拍继续运动,是因为受到惯性的作用
D.乒乓球最终会落到地面,是因为没有了力的作用
【答案】A
【详解】A.击球时,球和球拍都受到了力的作用,球和球拍的形状发生了变化,故球和球拍都会发生弹性形变,故A正确;
B.击球时,球拍对球的力和球对球拍的力作用在不同物体上,是一对相互作用力,故B错误;
C.惯性不是力,不能说受到了惯性作用,故C错误;
D.乒乓球最终会落到地面,是因为受到了重力的作用,故D错误。
故选A。
13.(2024·湖南邵阳·二模)如图所示为我国科学家研制的可以像纸片一样弯曲,且不易断裂的高柔韧性太阳能电池。下列有关该电池的说法正确的是( )
A.手指用力压电池板会使它变弯曲,说明力可以改变物体的形状
B.手指压力越大,电池板弯曲程度就越大,说明力的作用效果与力的方向有关
C.松开手后,电池板恢复到原来形状,说明发生的不是弹性形变
D.太阳能电池工作时,将机械能转化为电能
【答案】A
【详解】A.电池板受到手指的作用力,变弯曲,是力改变了物体的形状,故A正确;
B.手指压力越大,电池板弯曲程度越大,发生形变越明显,说明力的作用效果与力的大小有关,故B错误;
C.松手后,电池板能恢复原状,说明发生的是弹性形变,故C错误;
D.太阳能电池工作时,为用电器提供电能,是电能转化为其它能,故D错误。
故选A。
14.(2024·四川内江·三模)如图所示,下列说法中错误的是( )
A.甲图中用球拍击打球时,若以球为研究对象,施力物体是球拍
B.乙图中小明把小聪向左推开,小明对小聪施加的力等于小聪对小明施加的力
C.丙图中用50N向上的拉力提地面上重80N的箱子保持静止,箱子所受合力为30N
D.丁图中人推车时没有推动,此时小车受到水平方向的推力等于地面对小车的摩擦力
【答案】C
【详解】A.用球拍击打球时,施力物体是球拍,受力物体是球,故A正确,不符合题意;
B.小明对小聪施加的力与小聪对小明施加的力是相互作用力,两个力大小相等,故B正确,不符合题意;
C.用50N向上的拉力提地面上重80N的箱子,箱子保持静止,静止的物体受力平衡,即合力为0,故C错误,符合题意;
D.推车没有推动,小车处于静止状态,水平方向小车受到水平方向的推力等于地面对小车的摩擦力,故D正确,不符合题意。
故选C。
15.(2024·湖南岳阳·二模)2024年2月16日在韩国釜山进行了世界乒乓球团体赛,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.在空中运动的乒乓球不受重力作用
B.乒乓球上升到最高点时受平衡力作用
C.乒乓球被击打的过程中,说明力可以改变物体的运动状态
D.乒乓球被击打后继续前进是因为受到了惯性力的作用
【答案】C
【详解】A.物体只要有质量,只要在地球上(不局限于地球),都要受到重力的作用,在空中运动的乒乓球也受重力作用,故A错误;
B.乒乓球上升到最高点时只受重力作用,受力不平衡,故B错误;
C.球被球拍击回,受到力的作用,运动方向改变,运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.球离开球拍后能在空中继续上升,是由于球具有惯性,惯性不是力,是物体本身具有的属性,故D错误。
故选C。
二、多选题
16.(2024·广西南宁·模拟预测)某学生在做家务时,用水平向右的推力推沙发但没有推动,则该过程中( )
A.沙发对地面的压力与地面对沙发的支持力是一对平衡力
B.沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对平衡力
C.小明对沙发的推力与沙发对小明的作用力是一对相互作用力
D.小明对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力是一对相互作用力
【答案】BC
【详解】A.沙发对地面的压力与地面对沙发的支持力作用在两个相互的物体上,是一对相互作用力,故A不符合题意;
B.沙发受到的重力与地面对沙发的支持力使沙发处于平衡状态,是一对平衡力,故B符合题意;
C.小明对沙发的推力与沙发对小明的作用力作用在两个相互的物体上,是一对相互作用力,故C符合题意;
D.小明对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力使沙发处于平衡状态,是一对平衡力,故D不符合题意。
故选BC。
17.(2024·河北石家庄·模拟预测)中国选手全红婵获得2023年世界杯跳水女子10米台冠军。下图所示是全红婵参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。下列说法正确的是( )
A.起跳时,运动员对跳台施加了力,同时跳台对运动员也施加了力
B.起跳后能继续向上运动,是因为运动员受到向上的力大于自身的重力
C.起跳上升过程中,若运动员所受的力全部消失,她将做匀速直线运动
D.从最高点到入水前的过程中,运动员的惯性逐渐增大
【答案】AC
【详解】A.由于力的作用是相互的,所以当起跳时,运动员对跳台施加了力,反过来,跳台对运动员也有力的作用,故A正确;
B.运动员离开了跳台,运动员只受重力,起跳后能继续向上运动,是运动员具有惯性的原因,故B错误;
C.起跳上升过程中,运动员速度不为零,若运动员所受的力全部消失,这时没有力改变运动员的运动状态,将做匀速直线运动,故C正确;
D.惯性只与质量的大小有关,与运动员的运动状态无关,从最高点到入水前的过程中,运动员的质量不变,惯性不变,故D错误。
故选AC 。
三、填空题
18.(2024·福建福州·三模)2023年,国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行,如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术;而且应用了效率极高的飞轮储能系统,避免能量浪费,此时列车受到的磁力与 力是一对平衡力;若列车静止悬浮于轨道下时失去了所有的外力,列车将会 。
【答案】 重 保持静止
【详解】[1]空中轨道列车通过永磁牵引技术使列车悬浮在轨道下行驶,在竖直方向上受到平衡力的作用,列车在竖直方向上除了受到磁力以外,还有列车自身的重力,所以列车受到的磁力与重力是一对平衡力。
[2]若列车静止悬浮于轨道下时,失去了所有的外力,根据牛顿第一定律,列车将会保持静止。
19.(2024·山东济南·模拟预测)在天宫课堂中,王亚平做了太空抛物实验,她将冰墩墩沿水平方向抛出,冰墩墩做匀速直线运动。小明观看后,在操场的草坪上以同样的方式抛出一个小球,小球的运动轨迹如图所示。由此可知,小球在运动过程中受到的力是 (选填“平衡力”或“非平衡力”),小球着地后继续向前滚动是因为小球具有 。
【答案】 非平衡力 惯性
【详解】[1]由题图可知,小球做曲线运动说明小球处于非平衡状态,故小球在运动过程中受到的力是非平衡力。
[2]惯性是物体保持其原有运动状态(包括静止状态和匀速直线运动状态)的一种性质。这种性质是物体固有的,与物体是否受力、受力的大小以及物体的运动状态都无关。 当小球着地时,虽然受到了地面的作用力(如摩擦力、支持力等),但这些力并没有增加小球前进的速度。因为小球在着地之前已经具有一定的速度,所以它会由于惯性,继续沿着原来的方向滚动一段距离。故小球着地后继续向前滚动是因为小球具有惯性。
20.(2024·安徽阜阳·二模)2月21日江淮部分地区出现中到大雪,安全提示:雨雪天气路而湿滑,骑行过程中不要猛捏车闸、不要急转弯;如果猛捏车闸或急转弯,由于人具有 ,很容易导致摔跤.
【答案】惯性
【解析】【小题1】雨雪天气路面湿滑,骑行过程中,如果猛捏刹车或急转弯,自行车的运动状态改变,人由于具有惯性,保持原来的运动状态,很容易导致摔跤,造成伤害。
21.(2024·江苏盐城·三模)小华在探究影响滑动摩擦力大小因素时,用如图所示的方式测量滑动摩擦力大小,这样操作的错误是没有 拉动木块。纠正错误后,继续实验应拉动弹簧测力计使木块做 运动。若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将 。
【答案】 水平 匀速直线 变大
【详解】[1][2]摩擦力的方向:沿接触面,与物体相对运动的方向相反;当木块做匀速直线运动时,木块受平衡力,弹簧的拉力与摩擦力相等,所以拉力的方向必须沿着水平方向,并且拉着木块做匀速直线运动。
[3] 摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙摩擦力越大;还与压力有关,压力越大,摩擦力越大;当在木块上再放一个砝码时,木块运动时受到的滑动摩擦力将变大。
22.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)工人在砌墙时利用重垂线来检查墙壁是否竖直,这利用了重力的方向总是 。在拔河比赛时,运动员身体后倾这利用了: (选填“降低重心”或“增大支撑面”)可以提高物体稳定程度。
【答案】 竖直向下 降低重心
【详解】[1]重力的方向总是竖直向下的。因此可以来检查所砌的墙壁是否竖直。
[2]在拔河比赛时,运动员身体后倾、两腿弯曲时,身体的重心降低,能提高稳定程度。
23.(2024·湖北省直辖县级单位·模拟预测)如图是运动会的射箭比赛场景,射箭运动员用力拉弓弦时,弓弦被拉弯,弓弦被手拉弯时发生的是 形变,施力物体是 。松手后,箭被射出,说明力可以改变物体的 。
【答案】 弹性 手 运动状态
【详解】[1][2]射箭运动员积极备战训练,弓弦被手拉弯,手离开弓弦后,弓弦后恢复原状,所以弓弦发生的弹性形变;弓弦被拉弯,此时是的施力物体是手。
[3]松手后,箭被射出,箭的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
24.(2024·广东深圳·三模)如图铜块静止时受到的摩擦力为 N。
【答案】2.2
【详解】由图可知,用较小的力拉铜块,铜块没有与长木板相对运动而是静止,故铜块处于平衡状态,此时摩擦力大小等于细线拉力大小,也等于弹簧测力计的示数,由于该弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N,故摩擦力为2.2N。
25.(2024·辽宁阜新·二模)如图是同一根弹簧两次受力的情景,这不仅说明力可以改变物体的 ,还能说明力的作用效果与力的 有关。
【答案】 形状 方向
【详解】[1]由图可知,同一根弹簧两次受不同方向的力,弹簧在力的作用下形状发生变化,说明力可以改变物体的形状。
[2]由图可知,用大小相同的力拉弹簧和压弹簧,力的方向不同,产生的效果不同,说明力的作用效果与力的方向有关。
26.(2024·山东德州·二模)在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中,我国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发,在空中完成了一次超高难度的1620度旋转,获得金牌,她运动到最高点时仍能向前运动,是因为她具有 ,此时她受到的是 (选填“平衡力”或“非平衡力”)。
【答案】 惯性 非平衡力
【详解】[1]她运动到最高点时,因为她具有惯性,要保持原来向前的运动状态,所以此时她能继续向前运动。
[2]此时她在重力和阻力的作用下,运动速度和方向会不断改变,处于非平衡状态,受到的是非平衡力。
27.(2024·内蒙古通辽·模拟预测)如图所示,是端午节赛龙舟时的情景,当运动员向后划桨时,龙舟就向前行进,说明力能改变物体的 ,当运动员停止划桨后,龙舟还能继续前进一段距离,这是因为龙舟具有 。
【答案】 运动状态 惯性
【详解】[1]龙舟在力的作用下,速度和运动方向发生了改变,说明力能改变物体的运动状态。
[2]物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。龙舟原来向前运动,停止划水后,由于龙舟具有惯性,仍继续向前运动一段距离。
28.(2024·四川内江·三模)如图所示,有一砝码放在木块上,小明用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上匀速直线运动,则砝码受到的摩擦力为 N;砝码受到木块的支持力与砝码对木块的压力是一对 (选填:平衡力或相互作用力)。
【答案】 0 相互作用力
【详解】[1]木块匀速直线运动,砝码与木块一起匀速直线运动,二者之间没有相对运动或相对运动趋势,不受摩擦力,即砝码受到的摩擦力为0N。
[2]砝码受到木块的支持力与砝码对木块的压力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,不同物体上,是一对相互作用力。
29.(2024·云南昆明·一模)如图甲,饮料瓶盖上有一些竖纹,是通过 来增大摩擦的;如图乙,接种疫苗的注射器针头做得很尖,是通过 来增大压强的。
【答案】 增大接触面的粗糙程度 减小受力面积
【详解】[1]饮料瓶盖上有一些竖纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]注射器针头做得很尖,在压力一定时,通过减小受力面积来增大针头对肌肉的压强。
30.(2024·山西长治·二模)在科幻电影《异星战场》中有这样一组镜头,“小长毛”穿越到火星,他轻轻一跳就能跳十几米高!查阅资料发现,火星上的引力是地球上的。如果把地球上的物体拿到火星上,物体的质量将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),假如地球上的引力和火星上相同,展开你的想象,将会有什么样的场景出现 (合理即可)。
【答案】 不变 见解析
【详解】[1]质量是物体所含物质的多少,它是物体的一种基本属性,不随位置、形状、状态、温度的改变而改变。因此,当“小长毛”把地球上的物体拿到火星上时,尽管位置发生了变化,但物体的质量保持不变。
[2]火星上的引力是地球上的。在火星上,物体受到的重力会比在地球上小很多。如果地球上的引力和火星上相同,即重力大大减小,我们可以想象到很多场景。例如,人们可以轻松地跳得很高。由于重力减小,物体的下落速度变慢。
31.(2024·贵州贵阳·二模)据报道,我国科学家造出“世界上最轻材料——全碳气凝胶”,这种材料密度仅为,如图为一块的“全炭气凝胶”放在一朵花上,该“气凝胶”的质量为 g,用这种材料制成的“炭海绵”被压缩后仍可恢复原状,因此“炭海绵”具有很好的 (填物理属性)。
【答案】 0.016 弹性
【详解】[1]气凝胶的质量为
m=ρV=0.16mg/cm3×100cm3=16mg=0.016g
[2]物体受力会发生形变,撤去外力时能恢复原状,物体的这种特性是弹性,“碳海绵”被压缩80%后仍可恢复原状,因此具有很高的弹性。
32.(2024·江苏镇江·一模)图1中,木块的长度为 cm;图2 中,电流表示数为 A;图3中,弹簧测力计示数为 N。
【答案】 3.00 2.1 3.8
【解析】【小题1】[1]图1中,刻度尺的分度值为1mm,即每小格代表1mm。并且要估读到分度值的下一位。木块的左端与0刻度线对齐,右端在3.00cm的位置,木块的长度为3.00cm。
[2]图2中,电流表所选量程为0∼3A,分度值为0.1A,即每小格代表0.1A。观察指针位置,指针指在2.1A的刻度线上。所以,电流表的示数为2.1A。
[3]图3中,弹簧测力计的分度值为0.2N,即每小格代表0.2N。观察指针位置,指针指在3N下四格处,因此,弹簧测力计的示数为3.8N。
33.(2024·江苏常州·二模)乌贼有“水下火箭”之称,它能通过自身的“漏斗”,将注入外套腔内的海水高速喷出而伺机逃生,这利用了“物体间力的作用是 的”;通过改变“漏斗”的形状来改变喷水方向,从而改变运动方向,这说明力的作用效果与力的 有关。
【答案】 相互 方向
【详解】[1]乌贼通过自身的“漏斗”喷水将注入外套腔内的海水高速喷出而伺机逃生,说明物体间力的作用是相互的。
[2]力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关;乌贼通过改变“漏斗”的形状来改变喷水方向,从而改变运动方向,说明力的作用效果与力的方向有关。
34.(2024·广东东莞·二模)阅读短文,回答问题。
2019年12月17日,中国首艘国产航母山东舰正式列装服役,标志着我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母,更因为山东舰的设计理念、重要系统、建造材料,如电磁兼容系统、动力系统、阻拦系统、航母特种钢等,完全没有依赖进口,并且拥有完全自主产权,其中舰载机是航母战斗力的核心,舰载机可以在航母上起飞、着落。
(1)舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速的目的,这里说明力可以 ;
(2)舰载机在航母上降落时,舰钩对拦阻索的拉力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)拦阻索对舰钩的拉力;
(3)航母在无风的海面向东匀速直线航行时,停在水平甲板上的舰载机受摩擦力吗?方向如何? (选填“向东”、“向西”或“不受摩擦力”);
(4)为庆祝“山东舰”列装服役,各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,产生大小为自重5倍的恒定的推力,因其速度快产生啸叫声,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图乙所示,焰火速度变化情况是先 后 (选填“加速”、“减速”或“匀速”),焰火能够达到的最大速度为 m/s。(假设火药的质量忽略不计,g取10N/kg)
【答案】(1)改变物体的运动状态
(2)等于
(3)不受摩擦力
(4) 加速 匀速 10
【详解】(1)飞机降落时,舰钩钩住甲板上的阻拦索,达到使飞机减速的目的,说明了力可以改变物体的运动状态。
(2)舰载机在航母上着落时,舰钩对拦阻索的拉力和拦阻索对舰钩的拉力是一对相互作用力,因此二者大小相等。
(3)由于航母匀速行驶,所以水平甲板上的舰载机处于静止的平衡状态,所以不受摩擦力。
(4)[1]由题目可知焰火的重力为
爆炸后产生的推力为
由乙图可知,当火焰速度为0时,阻力为0N,此时火焰受到向上的推力为5N,向下的力只有自身重力1N,向上的推力大于向下的力,因此火焰先加速上升;
[2]由图乙可知,当火焰速度达到10m/s时,阻力为4N,此时向下的力为
那么
F推=F下
因此当火焰速度达到10m/s时,焰火在竖直方向上二力平衡,开始做匀速直线运动,阻力不再发生变化;
[3]火焰速度达到10m/s时,焰火在竖直方向上二力平衡,开始做匀速直线运动,阻力不再发生变化,速度保持在10m/s不再变化。
35.(2024·云南·模拟预测)如图所示,重5N的物体,用F=20N的力,将它压在竖直墙面上静止不动,则物体受到摩擦力大小为 N。将压力减小为15N时,物体仍静止,则物体受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 5 不变
【详解】[1]由20N的力把物体压在竖直墙壁上,物体在竖直墙壁上静止不动,物体处于静止状态,受平衡力作用,即竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,则摩擦力
f=G=5N
[2]若将水平压力减小为15N时,物体仍然静止,仍处于平衡状态,物体受到的摩擦力仍和重力相等,重力不变,物体受到的摩擦力不变。
36.(2024·江苏苏州·二模)已知物体间滑动摩擦力的大小跟它们之间的压力成正比。a、b、c三个物体接触面和地面的粗糙程度相同。
(1)如图所示,三个相同木块叠在一起,用手给b一个水平向右的力F1=3N,此时a、b、c能一起向右做匀速直线运动,此时木块c受到地面施加的水平向左 N的摩擦力。
(2)若现在左手固定c不动,右手给b的水平力为F2,使物体a、b能一起刚好向右做匀速运动,则F2的大小为 N。
(3)若现在右手固定a、b不动,左手给c的水平力为F3,使物体c能刚好向左被匀速拉出,则F3的大小为 N。
【答案】(1)3
(2)2
(3)5
【详解】(1)如图所示,三个相同木块叠在一起,a、b、c能一起向右做匀速直线运动,a、b、c视为一个整体(此时不考虑内部的摩擦力),在水平方向上受到向右的拉力F1,必然还受到地面向左的滑动摩擦力,这个滑动摩擦力和F1是一对平衡力,所以整体(实际上是c)和地面之间的摩擦力大小等于3N。
(2)若现在左手固定c不动,右手给b的水平力为F2,使物体a、b能一起刚好向右做匀速运动,将a、b视为一个整体,在水平方向上受到向右的拉力F2,必然还受到c对它向左的滑动摩擦力,这个摩擦力和F2是一对平衡力;由于三者完全相同,a、b、c三个物体接触面和地面的粗糙程度相同,当ab的整体对c的压力变为原来abc对地面压力的,所以滑动摩擦力变为原来的
因b和c之间的摩擦力和F2是一对平衡力,由二力平衡条件可知
(3)若现在右手固定a、b不动, 左手给c的水平力为F3,使物体c能刚好向左被匀速拉出,此时c和b之间,都存在摩擦力,方向也是水平向右,水平方向上c受到水平向左的拉力F3,b给c水平向右的摩擦力,地面给c水平向右的摩擦力,所以
37.(2024·辽宁抚顺·模拟预测)如图所示为使用弹簧测力计测量物体所受重力,物体重力为 N。若测量时测力计没有竖直放置,所测物体的重力偏 。
【答案】 2.7 小
【详解】[1]由图知,弹簧测力计上1N之间有10个小格,所以一个小格代表0.1N,因此弹簧测力计的示数为2.7N,则物体重力为2.7N。
[2]若测量时测力计没有竖直放置,则弹簧与金属外壳之间的摩擦会对测量结果产生影响,使所测物体的重力偏小。
2
学科网(北京)股份有限公司
$$