内容正文:
专题03 力与运动
•考点1 二力平衡
•考点2 牛顿第一定律
•考点3 力与运动的关系
•考点4 跨学科实践-桥梁调查与模型制作
考点1:二力平衡
一、二力平衡与平衡状态
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。
2、平衡状态: 和 叫平衡状态,如果物体在两个力作用下处于平衡状态,我 们就说这两个力相互平衡,简称二力平衡。
3、物体受到平衡力的作用,那么物体就处于平衡状态。
二、探究二力平衡的条件实验
1、实验目的、原理、方法
(1)实验目的:探究二力平衡的条件。
(2)实验原理:力能改变物体的运动状态。
(3)实验方法: 。
2、实验器材:小车、棉线、钩码、滑轮、水平桌面、小纸片。
3、器材作用及图像
(1)小车:实验主体。
(2)棉线:连接小车与钩码。
(3)钩码:提供和改变对小车的拉力。
(4)滑轮:改变力的方向。
5、实验步骤
如图甲:
步骤①把小车放在光滑的水平桌面上,向挂在小车两端的托盘里放钩码。这样小
车在水平方向受到两个拉力,用力的示意图画出小车受到的两个拉力。观察小车在什么情况
下保持运动状态不变;
步骤②用手按住小车,改变两端钩码数量,使两个拉力大小不等。然后松手,观察小车能
不能保持静止;
步骤③用手按住小车,让两端钩码数量相等,让两个力的方向相同,然后松手,观察小车
能不能保持静止;
步骤④用手按住小车,让两端钩码数量相等,让小车扭转一个角度,然后松手,观察小车
能不能保持静止;
步骤⑤用手按住小车,让两端钩码数量相等,再让拉力方向相反,且在同一条直线上,然
后松手,观察小车能不能保持静止。
如图乙:
步骤⑥剪刀将硬纸片从中间剪开,观察小车能不能保持静止。
6、实验结论
二力平衡的条件要求这两个力:
(1)大小相等(等大) (2)方向相反(反向)
(3)同一直线(共线) (4)同一物体(同体)
三、二力平衡的条件及应用
1、二力平衡的条件:当作用在物体上的两个力大小 、方向 且在 时,这两个力相互平衡。这就是二力平衡的条件。简单的说就是:同体、等大、反向、共线。
2、在平衡力作用下,原来处于静止状态的物体,依然处于静止状态,原来运动的物体,一定以原来的速度做匀速直线运动。
3、静止的物体只受两个力作用时,这两个力一定是 力;匀速直线运动的物体,如果只受两个力作用,那么这两个力 。
四、平衡力和相互作用力的区分
1、相互作用力的特点:①大小相等(等大);②方向相反(反向);③在同一条直线上(共线);④作用在两个物体上(异物);⑤同时产生,同时消失(同时)。
2、平衡力的特点:①大小相等(等大);②方向相反(反向);③在同一条直线上(共线);④作用在同一个物体上(同物);⑤两个力可以单独存在。
注意:“平衡力”和“相互作用力”最大的区别就是:相互作用力作用在两个物体上,平衡力作用在同一个物体上。因此,我们只需要看力的作用点,如果在一个物体上,那就是平衡力,如果在两个物体上,就是相互作用力。
考点2:牛顿第一定律
一、探究阻力对物体运动的影响实验
1、实验目的、原理、方法
(1)实验目的:探究阻力对物体运动影响。
(2)实验原理: 是改变物体运动状态的原因。
(3)实验方法:控制变量法。
2、实验器材:斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。
3、器材作用
(1)斜面:使小车运动。
(2)毛巾、棉布、木板:改接触面对小车的阻力。
(3)刻度尺:测量小车行驶距离。
4、实验步骤
步骤①木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板一端对齐,紧贴木板并固定好。
步骤②观察木板毛巾与棉布的粗糙程度。
步骤③将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在毛巾上滑动的距离S1 。
步骤④将棉布铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在棉布上滑动的距离S2。
步骤⑤将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在木板上滑动的距离S3。
5、实验结论及推理
(1)实验结论:平面 ,物体运动的距离 ,速度减小得 ,所受阻力 ;平面 ,物体运动的距离 ,速度减小得 ,所受阻力 。
(2)实验推理:运动的物体如果 作用,它将永远匀速直线运动下去。
二、牛顿第一定律
1、牛顿第一定律的内容:一切物体总保持 ,直到 迫使它改变这种状态为止。
2、由牛顿第一定律可知,物体的运动是 力来维持的即力不是维持物体运动的原因,此外,要改变物体的运动状态,就必须对物体施加力的作用,即力是改变物体运动状态的原因。
3、牛顿第一定律不是实验定律,而是通过分析实验,再进一步 得出的并经受住了实践的检验。
4、应注意从以下四个方面理解牛顿第一定律:
(1)“一切”是说定律对所有物体普遍适用。
(2)“没有受到力的作用”是指定律成立的条件,包含两层意思:一是理想情况,即物体确实没有受到任何外力作用;二是物体所受各力的合力为零。
(3)“总”指的是总这样,没有例外。
(4)“或”即两种状态居其一,不能同时存在.定律表明:物体不受力时,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.考虑问题也应从这两方面来考虑,首先判断物体原来的运动状态,然后再根据牛顿第一定律来解答。
三、物体运动状态变化的判定
1、物体运动状态的变化包括速度 的变化和速度 的变化,两变其一或者都变化,那么运动状态发生变化,两者均不变,那么运动状态不发生改变(静止或者匀速直线运动)。
2、运动状态的改变”即“速度的大小和方向的改变”。也就是说运动状态的改变包括以下三种情况:
(1)速度的大小发生改变——加速或者减速。
(2)速度的方向发生改变——曲线运动。
(3)速度的大小和方向同时发生改变——曲线运动。
注意:物体运动状态的改变是指运动快慢或运动方向的改变或运动快慢和运动方向都改变。
四、惯性现象及其应用
1、惯性:物体保持原来 不变的性质;即运动的物体要保持它的运动状态,静止物体要保持它的静止状态。
2、一切物体任何时候都具有 (静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性)。
3、惯性是物体本身的 ,惯性的大小与物体 大小有关。质量越大,惯性越大;质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的 、运动 、 及受力情况无关。
4、惯性是一种属性,它 力。惯性只有大小,没有方向。
5、惯性的防止与应用。
考点3:力与运动的关系
一、力的作用效果
1、力可以改变物体的 :力可以直接作用于物体,导致其形状发生变化。例如,当我们用力拉弹簧时,弹簧会被拉长;或者当我们用力挤压一个气球时,气球会变瘪。这些现象都是力作用于物体,使其形状发生改变的例子。
2、力可以改变物体的 :力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态。运动状态的变化包括速度的大小、方向,或者是物体由静止到运动,由运动到静止的转变。例如,当我们用手推一个静止的课本时,课本会由静止变为运动,这表明力改变了课本的运动状态。
二、力与运动的关系
1、物体在 ,总 或 ,即原来运动的物体在不受力时,总保持匀速直线运动状态;原来静止的物体不受力时,总保持静止状态。
2、物体在 作用下总 或 ,力 维持物体运动的原因。
3、物体如果受到力的作用,且受到不平衡的力,物体的运动状态 。
4、如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态,那么,它可能不受外力作用,也可能受平衡力作用。
三、力的合成与应用
1、如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力。求几个力的合力叫做力的合成。
2、同一直线上二力的合成:同一直线上同方向二力的合力,大小等于二力大小之和,方向与这两个力方向相同,即:F=F1+F2;同一直线上相反的二力的合力,大小等于二力大小之差的绝对值,方向和较大的力的方向相同,即F=|F1-F2|。
四、探究二力合成的实验
1、同一直线上方向相同二力的合成
(1)把橡皮筋 B 端固走好,A端分别用两根细线和两个测力计相连。
(2)先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的 A端,使A端到达O点,记下O点的位置和两个测力计拉力F1,和F2的大小和方向。
(3)用一个测力计对橡皮筋的 A 端施加一个力F,仍将橡皮筋的 A 端拉到 O 点,记下拉力F的大小和方向。
2、同一直线上方向相反二力的合成
(1)把橡皮筋 B 端固走好,A端分别用两根细线和两个测力计相连。
(2)用两个测力计沿相反方向拉橡皮筋的A端,使 A端到达O'点,记下O'点的位置和两个拉力F1'和F2’的大小和方向。
(3)用一个测力计对橡皮筋的A端施加一个力F',仍将橡皮筋的A端拉到O'点,记下拉力F’的大小和方向。
3、结论
(1)沿同一直线作用的两个同方向的力,其合力方向不变,大小是这两个力的大小之和,可表示为 F=F1+F2。
(2)沿同一直线作用的两个反方向的力,其合力方向与其中较大的力的方向一致,大小是这两个力的差,可表示为 F'=F1’-F2'。
4、讨论
(1)只有同一物体所受的力才可合成。
(2)不同性质的力也可以合成。
(3)研究方法:在研究物理问题时,有时为了使问题简化,常用一个物理量来代替其他所有物理量,但不会改变物理效果,比如用合力替代各个分力,这种研究方法叫做等效替代法。
物体受到几个力作用时,其产生的效果与一个力的作用效果相同。所以我们在研究力的时候,既可以用一个力替代几个力,也可以用几个力替代一个力,只要这种替代能保持同样的效果。
考点4:跨学科实践-桥梁调查与模型制作
1、学习目标
(1)了解桥梁的结构,通过实验探究不同形状的桥梁承重能力,并进行桥梁支撑结构受力分析。
(2)通过动手设计并制作桥梁的过程,体会三角形稳定性在桥梁中的实际应用。
(3)通过调查物理学在桥梁建筑技术方面的应用案例,体会物理学对桥梁发展的促进作用。
2、我国古今桥梁:中国拥有许多古老而具有特色的桥梁,这些桥梁不仅是交通和交流的通道,也承载着历史和文化的传承.中国桥梁类型丰富多样,按照形状和结构分类,最常见的四种类型分别是:梁桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥。
(1)梁桥:以梁为主要承重结构的桥,是我国古代最早出现的桥型,梁桥是最常见的桥梁类型之一,适用于中小跨径的桥梁工程。
(2)拱桥:以拱为主要承重结构的桥,拱桥跨越能力较大,适用于宽阔河流或深谷等跨度较大、地基较好、有景观美感要求的桥梁工程。
(3)悬索桥:以缆索为主要承重构件的桥梁,悬索桥特别适用于超大跨度桥梁建设,如跨越宽阔的海峡或大河等。
(4)斜拉桥:以斜拉索为主要承重构件的桥梁,斜拉桥适用于大跨度且有通航或城市美学景观要求的桥梁建设。
3、实验探究:桥面承重时的形变和受力
(1)实验设计:用两个物体支撑一块表面画有方格的海绵块模拟桥面,用手施加大小不同的力按压海绵块来模拟负载(桥梁承载的车辆、行人等对桥面的压力),观察海绵块的形变程度,并记录。
(2)实验过程
①控制两个支撑物体之间的距离不变,用较小的力按压海绵块,观察海绵上面和下面方格的形变程度,上面的方格有轻微的挤压稍微变窄,下面的方格有轻微的拉长稍微变宽。
②保持两个支撑物体之间的距离不变,用较大的力按压海绵块,观察海绵上面和下面方格的形变程度,上面的方格被挤压变得更窄下面方格被拉长变得更宽。
(3)实验结论:分析可知,桥梁上表面受到压力,下表面受到拉力.当负载增加时,桥梁弯曲形变程度会随之增加,如果弯曲形变超出了桥梁能承受的形变范围,桥梁就有可能发生坍塌。
4、以下是一种简单桥的设计思路和制作方法
(1)准备材料:A4纸、双面胶、剪刀、刻度尺、铅笔、砝码和硬币等。
(2)绘制设计图:根据生活经验和网上查阅资料绘制一座自己的桥的设计图。
(3)将一张A4纸用剪刀剪出一条宽2cm的长条。
(4)将剩下A4纸对折成扇子的形状,如图所示,将纸连续进行对折,摊开纸后,观察到纸上有多处折痕。
(5)将宽2cm的纸条分成两半,用胶水粘成圆环形,做承重桥墩。
(6)将两个桥墩放在适当的位置后,与桥体进行粘连,在桥体上放置重约0.2N的物体,无明显损坏,可以承重。
活动交流:当纸张的形状改变后,相同一张纸的承受力度也会发生改变,其中承重能力还与瓦楞纸的楞的多少、张开的角度等都有关系,也可以将桥墩折成瓦楞形,大大增加桥梁的稳定性。
考点1:二力平衡
【典例1】(23-24八年级下·贵州黔东南·期中)如图所示,一只碗放在水平桌面上静止不动,以下两个力是一对平衡力的是( )
A.桌面对碗的支持力和碗对桌面的压力
B.桌面对碗的支持力和碗的重力
C.碗对桌面的压力和碗的重力
D.碗对桌子的压力和地面对桌面的支持力
【典例2】(23-24八年级下·四川宜宾·期中)如图甲所示,弹簧的一端挂在墙上,一人用5N的力F拉另一端,弹簧伸长了5cm;如图乙所示,两个人分别拉该弹簧的两端,弹簧也伸长了5cm,则和的大小分别为()
A.5 N、5 N B.0、5 N C.5 N、0 D.2.5 N、2.5 N
【典例3】(23-24八年级下·河北邢台·期中)如图所示,小明用绳系住重为10N的物体使其沿竖直方向缓慢地做匀速直线运动。若不计空气阻力,第一次拉着物体以速度匀速上升时,绳对物体的拉力为 N;第二次拉着此物体以速度匀速下降,若,则绳对物体的拉力 (选填“大于”“小于”或“等于”)10N,方向为 。
【典例4】(23-24八年级下·广东深圳·期中)用图甲所示装置“探究二力平衡条件”的实验,在细线的两端挂上等质量的钩码,卡片保持静止。
(1)实验中, ,故卡片的重力可以忽略不计;
(2)实验过程中,小明在右侧加挂一个钩码,发现卡片向右加速运动,说明相互平衡的两个力必须 ;
(3)如图乙所示,将卡片下拉一定距离,松手后发现卡片又恢复图甲状态,此操作 (选填“能”或“不能”)得到“相互平衡的两个力必须作用在同一条直线上”这一结论;
(4)如图丙所示,小明把两根细线都挂到左支架的滑轮上,松手后小卡片做加速运动。由此得出:相互平衡的两个力的方向必须相反。同组同学认为小明的实验过程不充分,因为 。
【典例5】(23-24八年级下·甘肃定西·期中)一辆小车的车身总质量为1.2t,若在水平路面上做匀速直线运动的过程中,受到的阻力是车重的0.1倍,(g=10N/kg)求:
(1)小车受到的重力的大小;
(2)小车受到的阻力的大小;
(3)根据二力平衡的知识求小车做匀速直线运动时,小车受到的牵引力的大小。
考点2:牛顿第一定律
【典例6】(23-24八年级下·贵州黔东南·期中)人们有时要利用惯性,有时要防止惯性。下列属于防止惯性带来危害的是( )
A.拍打衣服,把灰尘拍去 B.公交车上一般都安装有供站立者使用的拉手
C.跳远时快速助跑 D.锤头松了,把锤柄的一端在地上击几下就紧了
【典例7】(23-24八年级下·广西百色·期中)关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是
A.牛顿第一定律是凭空想象出来的 B.物体只要运动,就一定受到力的作用
C.不受力的物体,只能保持静止状态 D.运动着的物体不受力时将做匀速直线运动
【典例8】(24-25九年级上·江苏淮安·期中)如图推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,购物车受到的支持力与车对地面的压力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”),撤去推力后,小车由于 会继续向前运动。
【典例9】(24-25八年级上·河南驻马店·期中)如图所示,小明在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下,观察小车在不同材料(毛巾、棉布、木板)的水平面上滑行的距离。
(1)每次都让小车从同一个斜面的同一高度位置由 开始滑下,目的是让小车到达水平面的初速度 ;
(2)比较图中小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的阻力越 (选填“大”或“小”),速度减小得越 (选填“快”或“慢”);
(3)在此实验的基础上进行科学的推理,可以得到牛顿第一定律,内容是: 。
考点3:力与运动的关系
【典例10】(24-25八年级上·云南曲靖·期中)下列关于力和运动关系的说法中正确的是()
A.小明没有推动静止的汽车,是由于推力小于摩擦力
B.行驶中的客车突然刹车时,乘客由于惯性会向前倾倒
C.竖直向上抛出的篮球达到最高点时,受到平衡力的作用
D.粉笔盒放在水平桌面上,桌面对粉笔盒的支持力是由于地球引力产生的
【典例11】(23-24八年级下·甘肃庆阳·期中)2024年1月6日,庆阳“百牛杯”新年足球邀请赛少儿组大赛在庆阳体育馆足球场燃情开赛。如图所示,这是比赛时的情景,关于足球,下列说法正确的是( )
A.足球所受重力的施力物体是脚
B.踢出去的足球在向前减速运动的过程中,足球的惯性变小
C.用力踢足球时,足球对脚的力大于脚对足球的力
D.踢出去的足球在草坪上减速运动是因为受到了阻力的作用
【典例12】(24-25八年级下·安徽·期中)如图甲所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面运动,F与时间t的关系如图乙所示。0~2s内,文具盒做匀速直线运动;3~4s内,文具盒所受合力的大小为 N。
【典例13】(24-25八年级下·安徽·期中)下图所示的是小李同学探究“同一直线上方向相同的两个力的合力与分力的关系”的实验。请回答下列问题:
(1)如图所示,小李在实验中两次都将弹簧从A点拉伸到同一点B,使两次实验中力的作用效果相同,这是运用了 (选填“控制变量”“等效替代”或“转换”)的研究方法;
(2)小李经过多次实验得到下表所示的数据,根据数据可知图中弹簧测力计示数 N。
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.2
2.6
3.0
3.4
3.8
考点4:跨学科实践-桥梁调查与模型制作
【典例14】(24-25八年级下·全国·课后作业)中国桥梁建设水平居世界领先地位。下列和桥有关的表述错误的是( )
A.汽车对桥梁的压力是由桥的形变产生的
B.人站在桥上,桥对人的支持力和人对桥的压力是一对相互作用力
C.桥面铺设得粗糙不平是为了增大摩擦
D.在桥上行驶的汽车,如果所受的力全部消失,汽车将做匀速直线运动
【典例15】(24-25八年级下·全国·课后作业)悬索桥(图甲)是建桥工程上的壮观景色,它的主要承重构件是悬索,它主要承受拉力,小明观察了悬索桥后,想知道两个拉力产生的作用效果与互成的角度有什么关系,于是她进行了下面的探究。
任务一:了解桥梁建筑和力平衡的关联
(1)悬索桥,也被称为吊桥(suspension bridge),是一种桥梁类型,其主要特点是桥身通过两条或几条缆索是吊在空中。这种缆索通常被锚固于两岸的索塔上,并通过吊杆将桥面吊起。在悬索桥中,吊杆起到将垂直载荷传递给缆索的作用,而加劲梁则主要负责承受风荷载和其他横向水平力。索塔是是悬索桥的一个重要支撑构件,它主要以受压状态工作。为了减小由于荷载引起的挠度和振动,通常在桥面和吊杆之间设置加劲梁,并与缆索形成一个组合体系,从而提高桥梁的整体稳定性和安全性。因此,悬索形状、材料的选用以及如何有效地分配力和承担重量,以达到安全可靠的承载能力。
如图乙,用两个互成角度的弹簧测力计拉固定在木板上的橡皮筋,依据拉力与弹簧的伸长量成正比,当每次把橡皮筋拉到相同位置时,可以认为这两个拉力产生的作用效果 。
任务二:分析桥梁建筑的受力及力平衡的情况
(2)按照设计方案,小明用两个大小相等的拉力拉同一根橡皮筋完成了实验,将实验结果记录如下表:(拉力F是拉橡皮筋到达预定位置的力)
角度/°
0
30
45
60
90
120
拉力F1/N
2
2.1
2.2
2.3
2.8
4
拉力F2/N
2
2.1
2.2
2.3
2.8
4
拉力F3/N
4
①分析上表可知,两个拉力F1与F2产生的作用效果与互成的角度有关,即当作用效果相同时,互成的角度越大,两个拉力 (选填“越大”或“越小”)。
②在上表中,当两个拉力互成角度为0°时,拉力F1与F2之和与拉力F的大小 ,当两个拉力相等且互成180°时,此时F1与F2是一对 力,橡皮筋保持静止状态。
(3)以上实验中一个力F和F1与F2两个力产生的作用效果相同,物理中把F叫做F1与F2的合力,F1、F2叫做F的分力,有人说合力一定比任意一个分力大,根据上表数据你判断这种说法是的 ,请根据表格中的具体数据,举例说明 。
(4)根据实验结果,请你提出在家正确的安装晾衣架承重钢丝(图丙)的建议: 。
通过查阅资料及分析,学生可以深入了解世界知名桥梁建筑的历史、人文内涵及结构特点,更加深刻地了解物理学在建筑中的重要作用。
1.(24-25八年级下·安徽·期中)五月五,是端午,蒸角粽,挂菖蒲,香囊身边佩,龙舟水上浮。下列说法正确的是( )
A.角粽在锅里不受重力的作用
B.挂在墙上的菖蒲只受重力的作用
C.佩在身上的香囊只受到绳子的拉力
D.龙舟向前运动,利用了物体间力的作用是相互的
2.(23-24八年级下·吉林长春·期中)如图所示是炮弹的运行轨迹,当其运动到最高点时,下列说法正确的是( )
A.炮弹受到平衡力
B.若所有外力都消失,炮弹将静止不动
C.炮弹的速度不为零
D.若所有外力都消失,炮弹仍按虚线轨迹运动
3.(23-24八年级下·海南·期中)如图所示,物体A重30N。用的压力将其压在墙上并保持静止。则物体A所受摩擦力的大小是( )
A.20N B.30N C.40N D.50N
4.(23-24八年级下·四川达州·期中)在一光滑水平面上,有一个重50N的物体,以2.5m/s的速度匀速直线前进,这个物体受到的水平拉力应是( )
A.12.5N B.50N C.2.5N D.0
5.(23-24八年级下·广东广州·期中)跳远运动的几个阶段如图所示,忽略空气阻力。则运动员( )
A.在最高点没有受到力的作用
B.在助跑阶段惯性越来越大
C.起跳瞬间运动员只受到地面支持力作用
D.落地后坐在沙地上不动,运动员受到的重力和支持力是一对平衡力
6.(23-24八年级下·海南·期中)小明家中安装的吊灯如图所示,请问以下说法正确的是( )
A.吊灯所受的重力和绳子对吊灯的拉力是一对相互作用力
B.吊灯所受的重力和绳子对吊灯的拉力是一对平衡力
C.绳子对吊灯的拉力和绳子对天花板的拉力是一对相互作用力
D.绳子对吊灯的拉力和绳子对天花板的拉力是一对平衡力
7.(23-24八年级下·重庆南川·期中)如图甲所示,小强在水平地面上用力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时问变化的图像如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是( )
A.0到ls内木箱没有动是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力
B.1s到2s内木箱受到的摩擦力大小为4N
C.2s到3s内人对木箱的推力大于4N
D.如果3s后人停止用力,木箱将做匀速直线运动
8.(23-24八年级下·辽宁大连·期中)建筑工地上常用的夹砖器(取砖工具)如图甲所示,用它夹住多块相同的砖,竖直提起后静止在空中,此时两夹片与砖面平行,如图乙所示,则( )
A.砖之间无压力
B.砖之间无摩擦力
C.砖对夹砖器的摩擦力向下
D.夹片对砖的压力越大,砖受到的摩擦力越大
9.(23-24八年级下·山西大同·期中)如图所示,用手握住一根重为10N的长直铁棒,手对铁棒的握力为30N,使铁棒沿竖直方向静止时,铁棒受到的摩擦力为 N,铁棒受到的摩擦力的施力物体是 ,若手对铁棒的握力增大到40N,此时铁棒受到的摩擦力为 N。
10.(24-25八年级上·河南驻马店·期中)如图所示,小佳同学在竖直平面内用细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在A、两点间来回摆动。当小球运动到点时,细线恰好断开,则小球将 ;当小球运动到点时,如果一切外力都消失,则小球将 。(两空均填“在点保持静止”、“沿方向运动”、“沿方向运动”或“沿方向运动”)
11.(23-24八年级下·山东滨州·期中)如图所示是探究“二力平衡的条件”的两种实验装置,你认为装置 (选填“甲”或“乙”)更科学。在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在同一 (选填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡。
12.(24-25九年级上·四川眉山·期中)静止在水平地面上的书包重。小丽用的力竖直向上提书包,但没有提起,则书包受到地面的支持力为 ,书包所受合力为 。
13.(24-25八年级下·全国·期中)球拍击打网球的瞬间,网面凹陷,说明力使物体发生 ;根据网球被击打后减速并反弹回去的现象,说明力可以改变物体的 。此外,根据网面和网球同时发生了形变的现象,还能说明物体之间力的作用是 的。
14.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)如图甲所示,两个完全相同的物体a、b叠放在水平桌面上,在水平拉力的作用下,一起向右做匀速直线运动,前进了2m,则这个过程中b对a做功为 J;如图乙所示,将a、b并排放于同一桌面上,在水平推力作用下以0.4m/s的速度一起向右做匀速直线运动了5s,则对a做功为
J,a对b的推力的功率是 W。
15.(23-24八年级下·湖北十堰·期中)如图,饮料瓶随传送带一起向右匀速直线运动,请画出饮料瓶受力示意图(A点为重心,不计空气阻力)。
16.(24-25八年级上·云南曲靖·期中)用如图装置探究二力平衡的条件。
(1)当左右两边砝码一样时,物体静止不动。若往右边多加了一个砝码,小车还是不动,此时小车处于 (“平衡”或“非平衡状态”)状态;
(2)选用小车而不用木块的原因是为了减少 对实验结果的影响;
(3)把小车水平扭转一个角度是为了探究 ;
(4)为了探究不在同一物体上的两个力是否平衡,我们把小车换成纸片,然后我们怎么做 。
17.(24-25八年级下·全国·期中)小明用如图所示的实验装置研究“阻力对物体运动的影响”。
(1)本实验的研究对象是 ;
(2)使小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下,对比图甲、乙、丙可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越 ,运动的距离越远,运动状态变化得越 ;
(3)推理:如果水平面绝对光滑,则小车的运动状态 (选填“会”或“不会”)改变,即小车将 。
18.(23-24八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)电动汽车是正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点。如图是一辆总质量为1.8×105kg的电动汽车,正以72km/h的时速匀速行驶在水平公路上,此时电动汽车的牵引力是重力的0.2倍,求:
(1)电动汽车在30min内通过的路程;
(2)电动汽车受到的阻力。
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专题03 力与运动
•考点1 二力平衡
•考点2 牛顿第一定律
•考点3 力与运动的关系
•考点4 跨学科实践-桥梁调查与模型制作
考点1:二力平衡
一、二力平衡与平衡状态
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。
2、平衡状态:物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态,如果物体在两个力作用下处于平衡状态,我 们就说这两个力相互平衡,简称二力平衡。
3、物体受到平衡力的作用,那么物体就处于平衡状态。
二、探究二力平衡的条件实验
1、实验目的、原理、方法
(1)实验目的:探究二力平衡的条件。
(2)实验原理:力能改变物体的运动状态。
(3)实验方法:控制变量法。
2、实验器材:小车、棉线、钩码、滑轮、水平桌面、小纸片。
3、器材作用及图像
(1)小车:实验主体。
(2)棉线:连接小车与钩码。
(3)钩码:提供和改变对小车的拉力。
(4)滑轮:改变力的方向。
5、实验步骤
如图甲:
步骤①把小车放在光滑的水平桌面上,向挂在小车两端的托盘里放钩码。这样小
车在水平方向受到两个拉力,用力的示意图画出小车受到的两个拉力。观察小车在什么情况
下保持运动状态不变;
步骤②用手按住小车,改变两端钩码数量,使两个拉力大小不等。然后松手,观察小车能
不能保持静止;
步骤③用手按住小车,让两端钩码数量相等,让两个力的方向相同,然后松手,观察小车
能不能保持静止;
步骤④用手按住小车,让两端钩码数量相等,让小车扭转一个角度,然后松手,观察小车
能不能保持静止;
步骤⑤用手按住小车,让两端钩码数量相等,再让拉力方向相反,且在同一条直线上,然
后松手,观察小车能不能保持静止。
如图乙:
步骤⑥剪刀将硬纸片从中间剪开,观察小车能不能保持静止。
6、实验结论
二力平衡的条件要求这两个力:
(1)大小相等(等大) (2)方向相反(反向)
(3)同一直线(共线) (4)同一物体(同体)
三、二力平衡的条件及应用
1、二力平衡的条件:当作用在物体上的两个力大小相等、方向相反且在同一直线上时,这两个力相互平衡。这就是二力平衡的条件。简单的说就是:同体、等大、反向、共线。
2、在平衡力作用下,原来处于静止状态的物体,依然处于静止状态,原来运动的物体,一定以原来的速度做匀速直线运动。
3、静止的物体只受两个力作用时,这两个力一定是平衡力;匀速直线运动的物体,如果只受两个力作用,那么这两个力也一定是平衡力。
四、平衡力和相互作用力的区分
1、相互作用力的特点:①大小相等(等大);②方向相反(反向);③在同一条直线上(共线);④作用在两个物体上(异物);⑤同时产生,同时消失(同时)。
2、平衡力的特点:①大小相等(等大);②方向相反(反向);③在同一条直线上(共线);④作用在同一个物体上(同物);⑤两个力可以单独存在。
注意:“平衡力”和“相互作用力”最大的区别就是:相互作用力作用在两个物体上,平衡力作用在同一个物体上。因此,我们只需要看力的作用点,如果在一个物体上,那就是平衡力,如果在两个物体上,就是相互作用力。
考点2:牛顿第一定律
一、探究阻力对物体运动的影响实验
1、实验目的、原理、方法
(1)实验目的:探究阻力对物体运动影响。
(2)实验原理:力是改变物体运动状态的原因。
(3)实验方法:控制变量法。
2、实验器材:斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。
3、器材作用
(1)斜面:使小车运动。
(2)毛巾、棉布、木板:改接触面对小车的阻力。
(3)刻度尺:测量小车行驶距离。
4、实验步骤
步骤①木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板一端对齐,紧贴木板并固定好。
步骤②观察木板毛巾与棉布的粗糙程度。
步骤③将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在毛巾上滑动的距离S1 。
步骤④将棉布铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在棉布上滑动的距离S2。
步骤⑤将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在木板上滑动的距离S3。
5、实验结论及推理
(1)实验结论:平面越光滑,物体运动的距离越远,速度减小得越慢,所受阻力越小;平面越粗糙,物体运动的距离越近,速度减小得越快,所受阻力越大。
(2)实验推理:运动的物体如果不受外力作用,它将永远匀速直线运动下去。
二、牛顿第一定律
1、牛顿第一定律的内容:一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2、由牛顿第一定律可知,物体的运动是不需要力来维持的即力不是维持物体运动的原因,此外,要改变物体的运动状态,就必须对物体施加力的作用,即力是改变物体运动状态的原因。
3、牛顿第一定律不是实验定律,而是通过分析实验,再进一步概括、推理得出的并经受住了实践的检验。
4、应注意从以下四个方面理解牛顿第一定律:
(1)“一切”是说定律对所有物体普遍适用。
(2)“没有受到力的作用”是指定律成立的条件,包含两层意思:一是理想情况,即物体确实没有受到任何外力作用;二是物体所受各力的合力为零。
(3)“总”指的是总这样,没有例外。
(4)“或”即两种状态居其一,不能同时存在.定律表明:物体不受力时,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.考虑问题也应从这两方面来考虑,首先判断物体原来的运动状态,然后再根据牛顿第一定律来解答。
三、物体运动状态变化的判定
1、物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化,两变其一或者都变化,那么运动状态发生变化,两者均不变,那么运动状态不发生改变(静止或者匀速直线运动)。
2、运动状态的改变”即“速度的大小和方向的改变”。也就是说运动状态的改变包括以下三种情况:
(1)速度的大小发生改变——加速或者减速。
(2)速度的方向发生改变——曲线运动。
(3)速度的大小和方向同时发生改变——曲线运动。
注意:物体运动状态的改变是指运动快慢或运动方向的改变或运动快慢和运动方向都改变。
四、惯性现象及其应用
1、惯性:物体保持原来运动状态不变的性质;即运动的物体要保持它的运动状态,静止物体要保持它的静止状态。
2、一切物体任何时候都具有惯性(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性)。
3、惯性是物体本身的属性,惯性的大小与物体质量大小有关。质量越大,惯性越大;质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关。
4、惯性是一种属性,它不是力。惯性只有大小,没有方向。
5、惯性的防止与应用。
考点3:力与运动的关系
一、力的作用效果
1、力可以改变物体的形状:力可以直接作用于物体,导致其形状发生变化。例如,当我们用力拉弹簧时,弹簧会被拉长;或者当我们用力挤压一个气球时,气球会变瘪。这些现象都是力作用于物体,使其形状发生改变的例子。
2、力可以改变物体的运动状态:力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态。运动状态的变化包括速度的大小、方向,或者是物体由静止到运动,由运动到静止的转变。例如,当我们用手推一个静止的课本时,课本会由静止变为运动,这表明力改变了课本的运动状态。
二、力与运动的关系
1、物体在不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,即原来运动的物体在不受力时,总保持匀速直线运动状态;原来静止的物体不受力时,总保持静止状态。
2、物体在平衡力作用下总保持匀速直线运动状态或静止状态,力不是维持物体运动的原因。
3、物体如果受到力的作用,且受到不平衡的力,物体的运动状态就会发生改变。
4、如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态,那么,它可能不受外力作用,也可能受平衡力作用。
三、力的合成与应用
1、如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力。求几个力的合力叫做力的合成。
2、同一直线上二力的合成:同一直线上同方向二力的合力,大小等于二力大小之和,方向与这两个力方向相同,即:F=F1+F2;同一直线上相反的二力的合力,大小等于二力大小之差的绝对值,方向和较大的力的方向相同,即F=|F1-F2|。
四、探究二力合成的实验
1、同一直线上方向相同二力的合成
(1)把橡皮筋 B 端固走好,A端分别用两根细线和两个测力计相连。
(2)先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的 A端,使A端到达O点,记下O点的位置和两个测力计拉力F1,和F2的大小和方向。
(3)用一个测力计对橡皮筋的 A 端施加一个力F,仍将橡皮筋的 A 端拉到 O 点,记下拉力F的大小和方向。
2、同一直线上方向相反二力的合成
(1)把橡皮筋 B 端固走好,A端分别用两根细线和两个测力计相连。
(2)用两个测力计沿相反方向拉橡皮筋的A端,使 A端到达O'点,记下O'点的位置和两个拉力F1'和F2’的大小和方向。
(3)用一个测力计对橡皮筋的A端施加一个力F',仍将橡皮筋的A端拉到O'点,记下拉力F’的大小和方向。
3、结论
(1)沿同一直线作用的两个同方向的力,其合力方向不变,大小是这两个力的大小之和,可表示为 F=F1+F2。
(2)沿同一直线作用的两个反方向的力,其合力方向与其中较大的力的方向一致,大小是这两个力的差,可表示为 F'=F1’-F2'。
4、讨论
(1)只有同一物体所受的力才可合成。
(2)不同性质的力也可以合成。
(3)研究方法:在研究物理问题时,有时为了使问题简化,常用一个物理量来代替其他所有物理量,但不会改变物理效果,比如用合力替代各个分力,这种研究方法叫做等效替代法。
物体受到几个力作用时,其产生的效果与一个力的作用效果相同。所以我们在研究力的时候,既可以用一个力替代几个力,也可以用几个力替代一个力,只要这种替代能保持同样的效果。
考点4:跨学科实践-桥梁调查与模型制作
1、学习目标
(1)了解桥梁的结构,通过实验探究不同形状的桥梁承重能力,并进行桥梁支撑结构受力分析。
(2)通过动手设计并制作桥梁的过程,体会三角形稳定性在桥梁中的实际应用。
(3)通过调查物理学在桥梁建筑技术方面的应用案例,体会物理学对桥梁发展的促进作用。
2、我国古今桥梁:中国拥有许多古老而具有特色的桥梁,这些桥梁不仅是交通和交流的通道,也承载着历史和文化的传承.中国桥梁类型丰富多样,按照形状和结构分类,最常见的四种类型分别是:梁桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥。
(1)梁桥:以梁为主要承重结构的桥,是我国古代最早出现的桥型,梁桥是最常见的桥梁类型之一,适用于中小跨径的桥梁工程。
(2)拱桥:以拱为主要承重结构的桥,拱桥跨越能力较大,适用于宽阔河流或深谷等跨度较大、地基较好、有景观美感要求的桥梁工程。
(3)悬索桥:以缆索为主要承重构件的桥梁,悬索桥特别适用于超大跨度桥梁建设,如跨越宽阔的海峡或大河等。
(4)斜拉桥:以斜拉索为主要承重构件的桥梁,斜拉桥适用于大跨度且有通航或城市美学景观要求的桥梁建设。
3、实验探究:桥面承重时的形变和受力
(1)实验设计:用两个物体支撑一块表面画有方格的海绵块模拟桥面,用手施加大小不同的力按压海绵块来模拟负载(桥梁承载的车辆、行人等对桥面的压力),观察海绵块的形变程度,并记录。
(2)实验过程
①控制两个支撑物体之间的距离不变,用较小的力按压海绵块,观察海绵上面和下面方格的形变程度,上面的方格有轻微的挤压稍微变窄,下面的方格有轻微的拉长稍微变宽。
②保持两个支撑物体之间的距离不变,用较大的力按压海绵块,观察海绵上面和下面方格的形变程度,上面的方格被挤压变得更窄下面方格被拉长变得更宽。
(3)实验结论:分析可知,桥梁上表面受到压力,下表面受到拉力.当负载增加时,桥梁弯曲形变程度会随之增加,如果弯曲形变超出了桥梁能承受的形变范围,桥梁就有可能发生坍塌。
4、以下是一种简单桥的设计思路和制作方法
(1)准备材料:A4纸、双面胶、剪刀、刻度尺、铅笔、砝码和硬币等。
(2)绘制设计图:根据生活经验和网上查阅资料绘制一座自己的桥的设计图。
(3)将一张A4纸用剪刀剪出一条宽2cm的长条。
(4)将剩下A4纸对折成扇子的形状,如图所示,将纸连续进行对折,摊开纸后,观察到纸上有多处折痕。
(5)将宽2cm的纸条分成两半,用胶水粘成圆环形,做承重桥墩。
(6)将两个桥墩放在适当的位置后,与桥体进行粘连,在桥体上放置重约0.2N的物体,无明显损坏,可以承重。
活动交流:当纸张的形状改变后,相同一张纸的承受力度也会发生改变,其中承重能力还与瓦楞纸的楞的多少、张开的角度等都有关系,也可以将桥墩折成瓦楞形,大大增加桥梁的稳定性。
考点1:二力平衡
【典例1】(23-24八年级下·贵州黔东南·期中)如图所示,一只碗放在水平桌面上静止不动,以下两个力是一对平衡力的是( )
A.桌面对碗的支持力和碗对桌面的压力
B.桌面对碗的支持力和碗的重力
C.碗对桌面的压力和碗的重力
D.碗对桌子的压力和地面对桌面的支持力
【答案】B
【详解】A.桌面对碗的支持力和碗对桌面的压力,这两个力分别作用在了碗和桌面上,没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.桌面对碗的支持力和碗受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B符合题意;
C.碗对桌面的压力和碗的重力,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.地面对桌面的支持力大小等于桌子和碗的重力之和,所以,碗对桌子的压力和地面对桌面的支持力,二力大小不相等,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选B。
【典例2】(23-24八年级下·四川宜宾·期中)如图甲所示,弹簧的一端挂在墙上,一人用5N的力F拉另一端,弹簧伸长了5cm;如图乙所示,两个人分别拉该弹簧的两端,弹簧也伸长了5cm,则和的大小分别为()
A.5 N、5 N B.0、5 N C.5 N、0 D.2.5 N、2.5 N
【答案】A
【详解】当弹簧受力平衡,保持静止时,墙对弹簧的拉力大小等于人对弹簧的拉力大小为5N;弹簧两次伸长量相同,所受拉力不变,仍为5N,且弹簧两端所受人的拉力大小相等,即均为5N。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【典例3】(23-24八年级下·河北邢台·期中)如图所示,小明用绳系住重为10N的物体使其沿竖直方向缓慢地做匀速直线运动。若不计空气阻力,第一次拉着物体以速度匀速上升时,绳对物体的拉力为 N;第二次拉着此物体以速度匀速下降,若,则绳对物体的拉力 (选填“大于”“小于”或“等于”)10N,方向为 。
【答案】 10 等于 竖直向上
【详解】[1]当绳拉着它匀速上升时,物体处于平衡状态,绳对物体的拉力和物体受到的重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以绳子对物体的拉力等于10N。
[2][3]第二次拉着此物体匀速下降时,物体处于平衡状态,绳对物体的拉力和物体受到的重力仍是一对平衡力,大小相等,方向相反,则绳对物体的拉力等于10N,绳对物体的拉力方向与重力方向相反,则绳对物体拉力的方向竖直向上。
【典例4】(23-24八年级下·广东深圳·期中)用图甲所示装置“探究二力平衡条件”的实验,在细线的两端挂上等质量的钩码,卡片保持静止。
(1)实验中, ,故卡片的重力可以忽略不计;
(2)实验过程中,小明在右侧加挂一个钩码,发现卡片向右加速运动,说明相互平衡的两个力必须 ;
(3)如图乙所示,将卡片下拉一定距离,松手后发现卡片又恢复图甲状态,此操作 (选填“能”或“不能”)得到“相互平衡的两个力必须作用在同一条直线上”这一结论;
(4)如图丙所示,小明把两根细线都挂到左支架的滑轮上,松手后小卡片做加速运动。由此得出:相互平衡的两个力的方向必须相反。同组同学认为小明的实验过程不充分,因为 。
【答案】(1)钩码的重力远大于卡片的重力
(2)大小相等
(3)不能
(4)没有改变两个力的方向进行多次实验,得到普遍规律
【详解】(1)实验中所用钩码的重力远大于卡片的重力,可以忽略小卡片的重力对实验的影响。
(2)右侧加挂了一个钩码,使卡片所受到向右的力大于向左的力,两个力大小不同,卡片向右加速运动,由此可以得出二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力必须大小相等。
(3)如图乙,将卡片往下拉过一定距离,此时两个力虽然不在同一条直线上,但同时两个力的方向也不是相反的,不符合控制变量法的要求,所以不能得到“相互平衡的两个力必须作用在同一条直线上”的结论。
(4)只做一次实验就得出结论,具有偶然性,应改变两个力的方向关系多次实验,得出普遍规律。
【典例5】(23-24八年级下·甘肃定西·期中)一辆小车的车身总质量为1.2t,若在水平路面上做匀速直线运动的过程中,受到的阻力是车重的0.1倍,(g=10N/kg)求:
(1)小车受到的重力的大小;
(2)小车受到的阻力的大小;
(3)根据二力平衡的知识求小车做匀速直线运动时,小车受到的牵引力的大小。
【答案】(1)1.2×104N (2)1.2×103N (3)1.2×103N
【解析】【小题1】小车所受的重力为
【小题2】小车受到的阻力为
【小题3】小车在水平路面上做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,两个力大小相等,方向相反,则发动机提供给小车的牵引力为
考点2:牛顿第一定律
【典例6】(23-24八年级下·贵州黔东南·期中)人们有时要利用惯性,有时要防止惯性。下列属于防止惯性带来危害的是( )
A.拍打衣服,把灰尘拍去 B.公交车上一般都安装有供站立者使用的拉手
C.跳远时快速助跑 D.锤头松了,把锤柄的一端在地上击几下就紧了
【答案】B
【详解】A.拍打衣服,把灰尘拍去,是利用惯性使灰尘和衣服分离,故A不符合题意;
B.公交车上一般都安装有供站立者使用的拉手,是为了防止车突然减速时人由于惯性而摔倒,故B符合题意;
C.跳远时快速助跑,是利用惯性来提高跳远成绩,故C不符合题意;
D.锤头松了,把锤柄的一端在地上击几下就紧了,是利用惯性使锤头和锤柄紧套在一起,故D不符合题意。
故选B。
【典例7】(23-24八年级下·广西百色·期中)关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是凭空想象出来的 B.物体只要运动,就一定受到力的作用
C.不受力的物体,只能保持静止状态 D.运动着的物体不受力时将做匀速直线运动
【答案】D
【详解】A.牛顿第一定律是在大量的实验的基础上经过科学推理而得到的,不是凭空想象出来的,故A错误;
BC.任何物体在没有受到外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态,物体运动,不一定受到力的作用;不受力的物体,可能保持静止状态或匀速直线运动状态,故BC错误;
D.运动着的物体如果不受力的作用,将做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
【典例8】(24-25九年级上·江苏淮安·期中)如图推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,购物车受到的支持力与车对地面的压力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”),撤去推力后,小车由于 会继续向前运动。
【答案】 相互作用力 惯性
【详解】[1]购物车受到的支持力与车对地面的压力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,施力物体和受力物体互为彼此,是一对相互作用力。
[2]撤去推力后,小车由于惯性要保持原来的运动状态,会继续向前运动。
【典例9】(24-25八年级上·河南驻马店·期中)如图所示,小明在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下,观察小车在不同材料(毛巾、棉布、木板)的水平面上滑行的距离。
(1)每次都让小车从同一个斜面的同一高度位置由 开始滑下,目的是让小车到达水平面的初速度 ;
(2)比较图中小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的阻力越 (选填“大”或“小”),速度减小得越 (选填“快”或“慢”);
(3)在此实验的基础上进行科学的推理,可以得到牛顿第一定律,内容是: 。
【答案】(1) 静止 相同
(2) 小 慢
(3)见解析
【详解】(1)[1][2]实验中,为了使小车到达水平面的速度相同,需要让同一小车从同一斜面,同一高度由静止滑下。
(2)[1][2][3]实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的距离最远,说明水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(3)在实验的基础上进行合理的推理,可知:物体运动不受外力时它将做匀速直线运动;即物体的运动不需要力来维持。可以得到牛顿第一定律:一切物体在不受外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
考点3:力与运动的关系
【典例10】(24-25八年级上·云南曲靖·期中)下列关于力和运动关系的说法中正确的是( )
A.小明没有推动静止的汽车,是由于推力小于摩擦力
B.行驶中的客车突然刹车时,乘客由于惯性会向前倾倒
C.竖直向上抛出的篮球达到最高点时,受到平衡力的作用
D.粉笔盒放在水平桌面上,桌面对粉笔盒的支持力是由于地球引力产生的
【答案】B
【详解】A.小明没有推动静止的汽车,说明汽车受力平衡,此时推力等于摩擦力,故A错误;
B.行驶中的客车突然刹车时,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,继续向前运动,所以会向前倾倒,故B正确;
C.竖直向上抛出的篮球达到最高点时,只受到重力的作用,所以受到非平衡力的作用,故C错误;
D.粉笔盒放在水平桌面上,桌面对粉笔盒的支持力是因为桌面发生弹性形变引起的,故D错误。
故选B。
【典例11】(23-24八年级下·甘肃庆阳·期中)2024年1月6日,庆阳“百牛杯”新年足球邀请赛少儿组大赛在庆阳体育馆足球场燃情开赛。如图所示,这是比赛时的情景,关于足球,下列说法正确的是( )
A.足球所受重力的施力物体是脚
B.踢出去的足球在向前减速运动的过程中,足球的惯性变小
C.用力踢足球时,足球对脚的力大于脚对足球的力
D.踢出去的足球在草坪上减速运动是因为受到了阻力的作用
【答案】D
【详解】A.重力是地球对物体的吸引产生的,所以足球所受重力的施力物体是地球,故A错误;
B.惯性大小是由物体的质量大小决定的,质量不变,惯性不变。踢出去的足球在向前减速运动的过程中,质量不变,足球的惯性不变,故B错误;
C.力的作用是相互的,用力踢足球时,足球同时反作用脚,足球对脚的力等于脚对足球的力,故C错误;
D.力可以改变物体的状态,踢出去的足球在草坪上减速运动是因为受到了摩擦阻力的作用,故D正确。
故选D。
【典例12】(24-25八年级下·安徽·期中)如图甲所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面运动,F与时间t的关系如图乙所示。0~2s内,文具盒做匀速直线运动;3~4s内,文具盒所受合力的大小为 N。
【答案】1
【详解】0~2s内,文具盒做匀速直线运动,产生的是滑动摩擦力,此时文具盒处于平衡状态,受到的滑动摩擦力与推力大小相等,据乙图可知为2N;3~4s内,此时的推力变为3N,文具盒产生的摩擦力仍为滑动摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变仍为2N,且方向与物体运动方向相反,则文具盒所受合力的大小为
【典例13】(24-25八年级下·安徽·期中)下图所示的是小李同学探究“同一直线上方向相同的两个力的合力与分力的关系”的实验。请回答下列问题:
(1)如图所示,小李在实验中两次都将弹簧从A点拉伸到同一点B,使两次实验中力的作用效果相同,这是运用了 (选填“控制变量”“等效替代”或“转换”)的研究方法;
(2)小李经过多次实验得到下表所示的数据,根据数据可知图中弹簧测力计示数 N。
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.2
2.6
3.0
3.4
3.8
【答案】(1)等效替代
(2)3
【详解】(1)在实验中两次将弹簧都从A点拉伸到同一点B,伸长相同,说明力的作用效果相同,这是运用了等效替代法的研究方法。
(2)小李经过多次实验得到如表数据,拉力F总是与F1、F2的和相等,根据数据规律,可知图中弹簧测力计示数
考点4:跨学科实践-桥梁调查与模型制作
【典例14】(24-25八年级下·全国·课后作业)中国桥梁建设水平居世界领先地位。下列和桥有关的表述错误的是( )
A.汽车对桥梁的压力是由桥的形变产生的
B.人站在桥上,桥对人的支持力和人对桥的压力是一对相互作用力
C.桥面铺设得粗糙不平是为了增大摩擦
D.在桥上行驶的汽车,如果所受的力全部消失,汽车将做匀速直线运动
【答案】A
【详解】A.汽车对桥的压力,是由人的形变而产生,故A错误,符合题意;
B. 人站在桥上,桥对人的作用力和人对桥的作用力, 大小相等、方向相反、作用在不同物体上,是一对相互作用力,故B正确,不符合题意;
C. 大桥的路面铺设得粗糙不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大擦,故C正确,不符合题意;
D. 根据牛顿第一定律可知,在桥上行驶的汽车,如果所受的力突然全部消失,汽车将做匀速直线运动,故D正确,不符合题意。
故选A。
【典例15】(24-25八年级下·全国·课后作业)悬索桥(图甲)是建桥工程上的壮观景色,它的主要承重构件是悬索,它主要承受拉力,小明观察了悬索桥后,想知道两个拉力产生的作用效果与互成的角度有什么关系,于是她进行了下面的探究。
任务一:了解桥梁建筑和力平衡的关联
(1)悬索桥,也被称为吊桥(suspension bridge),是一种桥梁类型,其主要特点是桥身通过两条或几条缆索是吊在空中。这种缆索通常被锚固于两岸的索塔上,并通过吊杆将桥面吊起。在悬索桥中,吊杆起到将垂直载荷传递给缆索的作用,而加劲梁则主要负责承受风荷载和其他横向水平力。索塔是是悬索桥的一个重要支撑构件,它主要以受压状态工作。为了减小由于荷载引起的挠度和振动,通常在桥面和吊杆之间设置加劲梁,并与缆索形成一个组合体系,从而提高桥梁的整体稳定性和安全性。因此,悬索形状、材料的选用以及如何有效地分配力和承担重量,以达到安全可靠的承载能力。
如图乙,用两个互成角度的弹簧测力计拉固定在木板上的橡皮筋,依据拉力与弹簧的伸长量成正比,当每次把橡皮筋拉到相同位置时,可以认为这两个拉力产生的作用效果 。
任务二:分析桥梁建筑的受力及力平衡的情况
(2)按照设计方案,小明用两个大小相等的拉力拉同一根橡皮筋完成了实验,将实验结果记录如下表:(拉力F是拉橡皮筋到达预定位置的力)
角度/°
0
30
45
60
90
120
拉力F1/N
2
2.1
2.2
2.3
2.8
4
拉力F2/N
2
2.1
2.2
2.3
2.8
4
拉力F3/N
4
①分析上表可知,两个拉力F1与F2产生的作用效果与互成的角度有关,即当作用效果相同时,互成的角度越大,两个拉力 (选填“越大”或“越小”)。
②在上表中,当两个拉力互成角度为0°时,拉力F1与F2之和与拉力F的大小 ,当两个拉力相等且互成180°时,此时F1与F2是一对 力,橡皮筋保持静止状态。
(3)以上实验中一个力F和F1与F2两个力产生的作用效果相同,物理中把F叫做F1与F2的合力,F1、F2叫做F的分力,有人说合力一定比任意一个分力大,根据上表数据你判断这种说法是的 ,请根据表格中的具体数据,举例说明 。
(4)根据实验结果,请你提出在家正确的安装晾衣架承重钢丝(图丙)的建议: 。
通过查阅资料及分析,学生可以深入了解世界知名桥梁建筑的历史、人文内涵及结构特点,更加深刻地了解物理学在建筑中的重要作用。
【答案】(1)相同
(2) 越大 相等 平衡
(3) 错误 当角度为120°时,分力的大小与合力的大小是相同的
(4)考虑到两根钢丝的承重能力,夹角不宜过大
【详解】(1)当每次把橡皮筋拉到相同位置时,可以认为这两个拉力产生的作用效果相同。这是因为拉力与弹簧的伸长量成正比,所以拉到相同位置意味着橡皮筋的形变相同,即两个拉力产生的总效果(包括大小和方向)是一致的。
(2)[1]从表中可以看出,随着角度的增大,拉力和逐渐增大。例如,当角度为0°时,和均为2N;当角度为120°时,和均为4N。这说明当两个拉力的夹角增大时,为了达到相同的作用效果,所需的拉力也越大。
[2][3]在上表中,当两个拉力互成角度为0°时,拉力与之和与拉力F的大小相等。这是因为当两个拉力方向相同时,它们直接相加得到合力。而当两个拉力相等且互成180°时,此时与是一对平衡力,橡皮筋保持静止状态。这是因为两个大小相等、方向相反的力作用在同一物体上,使物体保持平衡。
(3)[1][2]关于合力与分力的关系,有人说合力一定比任意一个分力大,这种说法是不正确的。根据上表数据,当两个拉力互成角度为120°时,合力为4N,而每个分力和也都是4N,此时合力等于分力。因此,合力不一定比任意一个分力大。
(4)根据实验结果可知,当合力大小不变时,两个分力的夹角越大,两个分力也越大,所以安装图丙所示的晾衣架时,要考虑到两条钢丝的承拉能力,其夹角不宜过大。
1.(24-25八年级下·安徽·期中)五月五,是端午,蒸角粽,挂菖蒲,香囊身边佩,龙舟水上浮。下列说法正确的是( )
A.角粽在锅里不受重力的作用
B.挂在墙上的菖蒲只受重力的作用
C.佩在身上的香囊只受到绳子的拉力
D.龙舟向前运动,利用了物体间力的作用是相互的
【答案】D
【详解】A.角粽在锅里依然会受到地球的吸引,所以角粽在锅里仍受重力的作用,故A 错误;
B.挂在墙上的菖蒲处于静止状态,受到平衡力作用,除了受重力外,还受挂钩对它向上的拉力,故B错误;
C.佩在身上的香囊处于静止状态,受到平衡力作用,除了受到绳子的拉力外,还受向下的重力,故C错误;
D.人向后划水给水以向后的作用力,水给龙舟向前的推力,使龙舟向前运动,利用物体间力的作用是相互的,故D正确。
故选D。
2.(23-24八年级下·吉林长春·期中)如图所示是炮弹的运行轨迹,当其运动到最高点时,下列说法正确的是( )
A.炮弹受到平衡力
B.若所有外力都消失,炮弹将静止不动
C.炮弹的速度不为零
D.若所有外力都消失,炮弹仍按虚线轨迹运动
【答案】C
【详解】图示中,炮弹运动到最高点,受重力和空气阻力的作用,且二力不在一条直线上,故受力不平衡,此时有水平方向的速度,所以速度不为零;若所有外力消失时,炮弹由于惯性会保持原来的运动状态,而此时炮弹有水平向左方向的速度,将向左做匀速直线运动。故C正确,ABD错误。
故选C。
3.(23-24八年级下·海南·期中)如图所示,物体A重30N。用的压力将其压在墙上并保持静止。则物体A所受摩擦力的大小是( )
A.20N B.30N C.40N D.50N
【答案】B
【详解】用水平推力F将A压在竖直墙上静止不动,所以A受到的是平衡力,竖直方向上摩擦力与重力是一对平衡力,则物体A所受的摩擦力
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.(23-24八年级下·四川达州·期中)在一光滑水平面上,有一个重50N的物体,以2.5m/s的速度匀速直线前进,这个物体受到的水平拉力应是( )
A.12.5N B.50N C.2.5N D.0
【答案】D
【详解】由题意,物体在光滑水平面上做匀速直线运动,合力为零,在水平方向上摩擦力为零,则这个物体受到的水平拉力应为0。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.(23-24八年级下·广东广州·期中)跳远运动的几个阶段如图所示,忽略空气阻力。则运动员( )
A.在最高点没有受到力的作用
B.在助跑阶段惯性越来越大
C.起跳瞬间运动员只受到地面支持力作用
D.落地后坐在沙地上不动,运动员受到的重力和支持力是一对平衡力
【答案】D
【详解】A.运动员在最高点时,受到重力作用;故A错误;
B.在助跑阶段速度增大,但惯性不变,因为惯性与速度无关;故B错误;
C.动员起跳瞬间受到重力和支持力的作用;故C错误;
D.落地后坐在沙地上不动,运动员受到的重力和支持力满足平衡力的四个条件,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
6.(23-24八年级下·海南·期中)小明家中安装的吊灯如图所示,请问以下说法正确的是( )
A.吊灯所受的重力和绳子对吊灯的拉力是一对相互作用力
B.吊灯所受的重力和绳子对吊灯的拉力是一对平衡力
C.绳子对吊灯的拉力和绳子对天花板的拉力是一对相互作用力
D.绳子对吊灯的拉力和绳子对天花板的拉力是一对平衡力
【答案】B
【详解】AB.吊灯所受的重力和绳子对吊灯的拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故A错误,B正确;
C.绳子对吊灯的拉力和绳子对天花板的拉力施力物体都是绳子,不是一对相互作用力,故C错误;
D.绳子对吊灯的拉力的受力物体是吊灯,绳子对天花板的拉力的受力物体是天花板,没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故D错误;
故选B。
7.(23-24八年级下·重庆南川·期中)如图甲所示,小强在水平地面上用力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时问变化的图像如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是( )
A.0到ls内木箱没有动是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力
B.1s到2s内木箱受到的摩擦力大小为4N
C.2s到3s内人对木箱的推力大于4N
D.如果3s后人停止用力,木箱将做匀速直线运动
【答案】B
【详解】A.0到ls内木箱没有动,说明木箱受力平衡,所以人对木箱的推力等于地面给木箱的摩擦力,故A错误;
B.由图丙可知,1s到2s内木箱做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力。2s到3s内木箱做匀速直线运动,受力平衡,摩擦力等于推力等于4N,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度及压力大小有关,整个过程中压力大小和接触面的粗糙程度都没有发生改变,所以滑动摩擦力不变,即1s到2s内木箱受到的摩擦力为4N,故B正确;
C.由图乙可知,2s到3s内人对木箱的推力等于4N,故C错误;
D.如果3s后人停止用力,木箱在水平方向上只受到摩擦力,受力不平衡,木箱将做减速运动,故D错误。
故选B。
8.(23-24八年级下·辽宁大连·期中)建筑工地上常用的夹砖器(取砖工具)如图甲所示,用它夹住多块相同的砖,竖直提起后静止在空中,此时两夹片与砖面平行,如图乙所示,则( )
A.砖之间无压力
B.砖之间无摩擦力
C.砖对夹砖器的摩擦力向下
D.夹片对砖的压力越大,砖受到的摩擦力越大
【答案】C
【详解】A.用夹砖器夹住多块相同的砖,竖直提起后静止在空中,每块砖都受力平衡,最外侧的两块砖外侧受到夹子对它向内的压力,内侧受到另一块砖对它向外的压力,中间的三块砖受到其两侧的砖的压力,所以砖之间存在压力,故A不符合题意;
B.对中间的砖进行受力分析,其受力平衡,受到竖直向下的重力和两侧的砖对其竖直向上的摩擦力,故砖之间有摩擦力,故B不符合题意;
C.对多块砖整体进行受力分析,其受力平衡,受到竖直向下的重力和夹砖器对其竖直向上的摩擦力的作用,夹砖器对砖的摩擦力与砖对夹砖器的摩擦力是一对相互作用力,大小相对,方向相反,故砖对夹砖器的摩擦力向下,故C符合题意;
D.夹片对砖的压力变大时,砖受力平衡,摩擦力仍等于砖的重力,摩擦力保持不变,故D不符合题意。
故选C。
9.(23-24八年级下·山西大同·期中)如图所示,用手握住一根重为10N的长直铁棒,手对铁棒的握力为30N,使铁棒沿竖直方向静止时,铁棒受到的摩擦力为 N,铁棒受到的摩擦力的施力物体是 ,若手对铁棒的握力增大到40N,此时铁棒受到的摩擦力为 N。
【答案】 10 手 10
【详解】[1]铁棒沿竖直方向静止时,受力平衡,摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力等于10N。
[2]铁棒受到的摩擦力的施力物体是手,受力物体是铁棒。
[3]手对铁棒的握力增大到40N,铁棒仍处于静止状态,重力与摩擦力仍是平衡力,重力不变,所以摩擦力不变,故摩擦力仍为10N。
10.(24-25八年级上·河南驻马店·期中)如图所示,小佳同学在竖直平面内用细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在A、两点间来回摆动。当小球运动到点时,细线恰好断开,则小球将 ;当小球运动到点时,如果一切外力都消失,则小球将 。(两空均填“在点保持静止”、“沿方向运动”、“沿方向运动”或“沿方向运动”)
【答案】 沿BF方向运动 在点保持静止
【详解】[1]由图可知,当小球摆到B点时,小球速度恰好为零,此时若细线恰好断开,则小球只受重力作用而竖直下落,所以,将沿BF方向运动。
[2]小球摆到点B时,速度为零,因此当外力消失的一瞬间,小球将保持原来的状态,即在B点保持静止。
11.(23-24八年级下·山东滨州·期中)如图所示是探究“二力平衡的条件”的两种实验装置,你认为装置 (选填“甲”或“乙”)更科学。在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在同一 (选填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡。
【答案】 乙 直线
【详解】[1]甲图中木块受到滑动摩擦力的作用,乙图中木块受到滚动摩擦力的作用,相同条件下,滚动摩擦小于滑动摩擦,为了减小摩擦力对实验的影响,装置乙更科学。
[2]在装置乙中,将小车旋转一定角度,小车两边受到的拉力作用不在同一直线上,松手后,发现小车旋转后又恢复原状,这说明两个力必须作用在同一直线上,物体才能平衡。
12.(24-25九年级上·四川眉山·期中)静止在水平地面上的书包重。小丽用的力竖直向上提书包,但没有提起,则书包受到地面的支持力为 ,书包所受合力为 。
【答案】 80 0
【详解】[1][2]重为150N的书包静止在水平地面上,小丽用70N的力竖直向上提,由于向上提的力小于重力,所以书包仍静止在地面上,处于平衡状态,书包处于平衡状态,受力的合力为0;书包受到竖直向下的重力、竖直向上的提力、地面竖直向上的支持力作用,则书包受到地面的支持力为
F=150N-70N=80N
13.(24-25八年级下·全国·期中)球拍击打网球的瞬间,网面凹陷,说明力使物体发生 ;根据网球被击打后减速并反弹回去的现象,说明力可以改变物体的 。此外,根据网面和网球同时发生了形变的现象,还能说明物体之间力的作用是 的。
【答案】 形变 运动状态 相互
【详解】[1]网面因受力后凹陷,说明力可以改变物体的形状。
[2]网球被击打后,因受力运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[3]施力物体和受力物体同时发生形变,说明两物体同时受力,即物体之间力的作用是相互的。
14.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)如图甲所示,两个完全相同的物体a、b叠放在水平桌面上,在水平拉力的作用下,一起向右做匀速直线运动,前进了2m,则这个过程中b对a做功为 J;如图乙所示,将a、b并排放于同一桌面上,在水平推力作用下以0.4m/s的速度一起向右做匀速直线运动了5s,则对a做功为 J,a对b的推力的功率是 W。
【答案】 0 30 3
【详解】[1]如图甲,a、b叠放在水平桌面上一起向右做匀速直线运动,a、b均处于平衡状态,二者之间没有摩擦力,没有摩擦力做功,运动过程中b对a做功为0J。
[2]如图乙,和甲图相比较,由于a、b对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,a、b受到的摩擦力不变,a、b匀速运动,二者受到的推力等于摩擦力
a、b运动的距离
对a做功为
[3]a、b匀速运动,二者受到的推力等于摩擦力为15N,a、b受到的摩擦力各为7.5N,由于a、b均处于平衡状态,a对b的推力为7.5N,a对b的推力的功率是
15.(23-24八年级下·湖北十堰·期中)如图,饮料瓶随传送带一起向右匀速直线运动,请画出饮料瓶受力示意图(A点为重心,不计空气阻力)。
【答案】
【详解】饮料瓶随传送带一起水平向右匀速运动,它们相对静止,所以瓶子不受摩擦力的作用,只受重力和支持力的作用,过饮料瓶的重心,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G和F表示,因为这两个力是一对平衡力,大小相等,所以两条线段长度要相等,如图所示:
16.(24-25八年级上·云南曲靖·期中)用如图装置探究二力平衡的条件。
(1)当左右两边砝码一样时,物体静止不动。若往右边多加了一个砝码,小车还是不动,此时小车处于 (“平衡”或“非平衡状态”)状态;
(2)选用小车而不用木块的原因是为了减少 对实验结果的影响;
(3)把小车水平扭转一个角度是为了探究 ;
(4)为了探究不在同一物体上的两个力是否平衡,我们把小车换成纸片,然后我们怎么做 。
【答案】(1)平衡
(2)摩擦力
(3)不在同一直线上两个力是否能平衡
(4)用剪刀把小卡片从中间剪开
【详解】(1)如图,桌子两侧为定滑轮,小车受到的拉力等于盘中砝码的重力,若往右边多加了一个砝码,右边砝码重力较大,所以F1<F2;小车还是不动,即处于静止状态,所以此时小车处于平衡状态,这是由于小车受到摩擦力作用的缘故。
(2)在相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多,选用小车而不用木块的原因是为了减少摩擦力对实验结果的影响。
(3)把小车水平扭转一个角度后,小车两端受到的拉力不在同一直线上,是为了探究不在同一直线上两个力是否能平衡。
(4)为了探究不在同一物体上的两个力是否平衡,则应使两边的拉力作用在不同物体上,我们把小车换成纸片,然后我们应该用剪刀把小卡片从中间剪开,让小卡片一分为二,使两边的拉力分别作用在两个小卡片上。所以做法为:用剪刀把小卡片从中间剪开。
17.(24-25八年级下·全国·期中)小明用如图所示的实验装置研究“阻力对物体运动的影响”。
(1)本实验的研究对象是 ;
(2)使小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下,对比图甲、乙、丙可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越 ,运动的距离越远,运动状态变化得越 ;
(3)推理:如果水平面绝对光滑,则小车的运动状态 (选填“会”或“不会”)改变,即小车将 。
【答案】(1)小车
(2) 小 慢
(3) 不会 做匀速直线运动
【详解】(1)本实验研究小车运动状态的变化,所以研究对象是小车。
(2)[1][2]由图甲、乙、丙可知,木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,通过的距离最长,所以水平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢,说明运动状态变化的越慢。
(3)[1][2]推理,如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,速度不会减小,小车的运动状态不会改变,小车将做匀速直线运动。
18.(23-24八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)电动汽车是正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点。如图是一辆总质量为1.8×105kg的电动汽车,正以72km/h的时速匀速行驶在水平公路上,此时电动汽车的牵引力是重力的0.2倍,求:
(1)电动汽车在30min内通过的路程;
(2)电动汽车受到的阻力。
【答案】(1)36km
(2)3.6×104 N
【详解】(1)电动汽车运动的时间
t=30min=0.5h
电动汽车在30min内通过的路程
s=vt=72km/h×0.5h=36km
(2)电动汽车的重力
G=mg=1.8×105kg×10N/kg=1.8×106N
电动汽车匀速运动,受到的牵引力和阻力是平衡力,阻力
f=F=0.2G=0.2×1.8×106N=3.6×104N
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