内容正文:
模块二 力
专题03 运动和力
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 机械运动
【真题研析】
►考法01 长度和时间的测量
►考法02 机械运动
【核心精讲】
►知识点一 长度和时间的测量
►知识点二 机械运动
【命题预测】
考点二 力 运动和力
【真题研析】
►考法01 力 弹力 重力
►考法02 摩擦力
►考法03 运动和力
【核心精讲】
►知识点一 力 弹力 重力
►知识点二 摩擦力
►知识点三 运动和力
【命题预测】
考点要求
课标要求
命题预测
机械运动
· 2.1.1. 知道机械运动,举例说明机械运动的相对性。
· 2.2.1. 会选用适当的工具测量长度和时间,会根据生活经验估测长度和时间。
· 2.2.2. 能用速度描述物体运动的快慢,并能进行简单计算。会测量物体运动的速度。
考点
内容
难度
题型
长度与时间的单位换算、估测、测量
长度与时间的单位换算、常见长度与时间的估测、长度与时间的测量方法
★
选择题、填空题
参照物的选择与物体运动情况的判断
参照物的选择、物体运动情况的判断、运动的相对性
★
选择题、填空题
速度的概念与计算、s-t图像
速度的概念、计算公式、s-t图像的理解与应用
★★
选择题、填空题、计算题
平均速度与计算、测量
平均速度的概念、计算方法、测量实验
★★
选择题、填空题、实验探究题
误差
误差的概念、产生原因、减小方法
★
选择题、填空题
力、弹力、重力
· 2.2.3 通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果。
· 2.2.4 能用示意图描述力。会测量力的大小。
· 2.2.3 通过常见事例或实验,了解摩擦力。
· 2.2.4 知道二力平衡条件。
· 2.2.5 通过实验和科学推理,认识牛顿第一定律。能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。
考点
内容
难度
题型
力的概念、作用效果、相互作用力、大小估测、力的三要素、画力的示意图
力的概念、作用效果、相互作用力、大小估测、力的三要素、画力的示意图
★
选择题、填空题、作图题
弹力的概念、弹力的三要素、弹力作图、用弹簧测力计测量力
弹力的概念、弹力的三要素、弹力作图、用弹簧测力计测量力
★
选择题、填空题、实验探究题
重力的概念、大小、方向与应用、重心的概念及应用,探究物体所受重力与质量的关系
重力的概念、大小、方向与应用、重心的概念及应用,探究物体所受重力与质量的关系
★★
选择题、填空题、作图题、实验探究题
运动和力
摩擦力
·
考点
内容
难度
题型
牛顿第一定律,惯性的概念,惯性的利用与防范,平衡状态与平衡力,二力平衡条件,探究阻力对物体运动的影响,探究二力平衡的条件
牛顿第一定律、惯性概念及其应用、平衡状态与平衡力、二力平衡条件、阻力对物体运动的影响、二力平衡条件的探究
★★
选择题、填空题、作图题、实验探究题
摩擦力的概念,摩擦的利用与防止,摩擦力的测量,探究影响滑动摩擦力大小的因素
摩擦力的概念、摩擦的利用与防止、摩擦力的测量、影响滑动摩擦力大小的因素探究
★★
选择题、填空题、作图题、实验探究题、简答题、计算题
考点一 机械运动
考法01 长度和时间的测量
1.(2015·安徽·中考真题)小明利用最小分度值为1mm的刻度尺测量一个物体的长度,三次测量的数据分别为2.35cm、2.36cm、2.36cm,则测量结果应记为
A.2.36cm B.2.357cm
C.2.35cm D.2.4cm
【答案】A
【解析】根据测量结果应估读到分度值的下一位可知,测量结果的数值应是二位小数,故BD错;测量长度时为了减小误差应是多次测量结果的算术平均值,故应选A.
2.(2014·安徽·中考真题)以下说法中,错误的是( )
A.测量铅笔的长度可以选用毫米刻度尺
B.温度计的玻璃泡应与被测液体充分接触
C.使用测电笔时要用手接触笔尾金属体
D.弹簧测力计只能测量竖直方向上力的大小
【答案】D
【解析】A.长度测量工具的分度值决定测量的精确程度。测量铅笔的长度选用毫米刻度尺是合适的,故A正确,不符合题意;
B.温度计玻璃泡内装的是液体,是根据液体的热胀冷缩原理制成的,要使玻璃泡内的液体温度与待测液体温度相同,应使玻璃泡完全浸没在被测液体中,提高测量的准确性,故B正确,不符合题意;
C.使用测电笔时,火线、测电笔、人体、大地构成电流通路,测电笔氖管有电流通过发光,若不接触金属笔尾无法形成通路,氖管中无电流通过不会发光,故C正确,不符合题意;
D.使用弹簧测力计测量力的大小时,拉力要沿弹簧的中心轴线方向施加在弹簧测力计上即可,可以测任何方向的力,故D错误,符合题意。
故选D。
3.(2012·安徽·中考真题)如图所示,某同学测量一片完整树叶的长度,读数为 cm.
【答案】2.70
【解析】图中刻度尺的分度值为1mm,起始端从零开始,要估读到分度值的下一位.因此A物体的长度为2.70cm;
考法02 机械运动
4.(2024·安徽·中考真题)如图所示,玉兔二号月球车沿着嫦娥四号探测器的斜梯缓缓下行,到达月球表面,留下了属于中国的印记。在玉兔二号月球车下行的过程中,若以玉兔二号为参照物,则嫦娥四号是 (选填“运动”或“静止”)的。
【答案】运动
【解析】以玉兔二号为参照物,嫦娥四号相对于玉兔二号之间的位置不断发生变化,是运动的。
5.(2023·安徽·中考真题)2023年5月17日,我国成功发射第56颗北斗导航卫星。在进入地球同步轨道后,以地面为参照物,该卫星是静止的,以太阳为参照物,该卫星是运动的,这说明物体的运动和静止是 (选填“相对”或“绝对”)的。
【答案】相对
【解析】以地面为参照物,卫星的位置没有发生改变,所以是静止的;以太阳为参照物,该卫星是运动的,说明所选的参照物不同,物体的运动情况可能不同,这就是运动和静止的相对性,所以运动和静止是相对的。
6.(2021·安徽·中考真题)利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可以监测震源的位置。图示两条直线分别表示这两种波从震源开始传播的距离(s)与所用时间(t)的关系,若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s,则震源到该监测站的距离为( )
A.25km B.50km C.75km D.100km
【答案】C
【解析】由图知道,横波和纵波的速度分别是
设震源到该监测站的距离是s,由于测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s,即
则由知道,
解得震源到该监测站的距离是s=75km,故C正确。
故选C。
7.(2020·安徽·中考真题)汽车后刹车灯的光源,若采用发光二极管( LED) ,通电后亮起的时间会比采用白炽灯大约短0.5s,这有助于后方车辆驾驶员及时作出反应。假设后方车辆以36km/h的速度匀速前进,在0.5s的时间内,后方车辆前行的距离为 m。
【答案】5
【解析】后方车辆行驶的速度
v=36km/h =10m/s
行驶的时间t=0.5s,由得在0.5s的时间内,后方车辆前行的距离为
8.(2019·安徽·中考真题)如图所示,水面上两船相距15km,实验员在一条船上敲响水里的一口钟,同时点燃船上的火药使其发光;另一条船上的实验员在看到火药发光后10s,通过水里的听音器听到了水下的钟声.根据这些数据计算声音在水中传播的速度为 m/s.
【答案】1.5 ×103
【解析】由得,光运动15km所用时间:;光传播所用时间为5×10-5s,时间很短,可以忽略不计,所以从看到光到听到声音的时间大约等于声音传播所用时间,因此用,计算声音的传播速度是合理的.
9.(2012·安徽·中考真题)2011年11月3日,“神舟八号”无人飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现对接(图为对接示意图),对接时二者的速度相等,这时以“神舟八号”为参照物,“天宫一号”是 (选填“运动”或“静止”)的。
【答案】静止
【解析】“神舟八号”无人飞船与“天宫一号”目标飞行器对接时二者的速度相等,因此这时以“神舟八号”为参照物,“天宫一号”相对于“神舟八号”的位置没有发生改变,因此“天宫一号”相对于“神舟八号”是静止的。
10.(2018·安徽·中考真题)大客机C919是我国首架具有自主知识产权的大型喷气式干线民用客机.它的巡航速度是920km/h,该速度值的物理意义是 .
【答案】大客机C919每小时通过的距离是920km
【分析】速度是指物体在单位时间内通过的路程,表示物体运动快慢的物理量.
【解析】大客机C919的巡航速度是920km/h,该速度值的物理意义是:大客机C919每小时通过的距离是920km.
故答案为大客机C919每小时通过的距离是920km.
知识点一 长度和时间的测量
知识
概念
理解
长度的测量
1. 长度单位
(1)国际单位是米,符号m。
(2)常用单位:
km、dm、cm、mm、μm、nm
(3)单位换算
1km=103m=106mm=109μm=1012nm。
1m=10dm=102cm=103mm。
(4)长度估测。
2. 刻度尺的使用:会看(量程与分度值)、会放、会读、会记。
3. 长度测量的特殊方法
(1)长度测量的特殊方法有:辅助法、累积法(测多算少法)、化曲为直法等。
(2)读数时,要估读出分度值的下一位数值。
时间的测量
1. 时间单位
(1)国际单位是秒,符号s。
(2)常用单位有:h、min
(3)单位换算:
1h=60min 1min=60s
2. 测量工具:停表。
停表的读数方法
(1)看清停表的量程与分度值:量程以小表盘为准,分度值看大表盘的刻度。
(2)停表的读数=分针读数(min)+秒针读数(s)。
知识点二 机械运动
知识
概念
理解
机械
运动
(1)定义:把物体位置的变化叫做机械运动。
(2)描述运动时,选做标准的物体叫做参照物。
(3)运动和静止的相对性。
选择的参照物不同,物体的运动情况就可能不同。
速度
(1)物理意义:表示物体运动快慢的物理量。
(2)定义:把路程与时间之比叫做速度。
(3)公式:,速度在数值上等于物体在单位时间内通过的路程。
(4)单位:
①国际单位制:米/秒,符号m/s
②交通运输中:千米/小时,符号km/h
速度的单位由路程单位和时间单位组合而成。
1m/s=3.6km/h
匀速直线运动
(1)物体沿直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。
(2)匀速直线运动的s-t、v-t图像
s-t图象该图像是过原点的倾斜直线;
v-t图像是一条与t轴平行的直线。
变速直线运动
(1)物体做直线运动时,其速度的大小常常是变化的,这种运动叫做变速直线运动。
(2)平均速度:用来粗略地描述做变速运动的物体的平均快慢程度,计算公式.
说一个物体的平均速度时,必须指出在哪段时间内,或在哪段路程中。
一、填空题
1.(2024·安徽合肥·二模)石墨烯是目前世界上已知最薄的一种材料,具有优异的光学、电学、力学特性,是一种未来革命性的材料。单层石墨烯的厚度相当于一根头发直径的20万分之一,约为0.335nm,合 m。
【答案】
【解析】由于
1nm=10-9m
所以
0.335nm=0.335×10-9m=3.35×10-10m
2.(2024·安徽滁州·三模)如图所示,用刻度尺测量物体的长度,该物体的长度是 cm。
【答案】4.00
【解析】【小题1】图中,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm,物体左侧与0cm对齐,物体左侧与4.00cm对齐,所以物体的长度为4.00cm。
3.(2024·安徽芜湖·模拟预测)某同学用同一把刻度尺对同一物体的长度进行了6次测量,结果如下:12.45cm、12.4cm、12.42cm、12.434cm、12.44cm、12.75cm。则该物体的长度应记为 cm。
【答案】12.44
【解析】从题干中提供数据可知,12.75cm与其它数据相差较大,所以12.75cm是错误的,应该去掉;12.4cm这组数据没有读到分度值的下一位,应该去除;12.434cm这组数据估计值估读了两位数,应该去除;为减小长度测量的误差,通常采用的方法是取多次测量的平均值,故物体的长度最终应记录为
4.(2024·安徽安庆·三模)速度的常用单位有m/s和km/h,根据推算可知,1m/s 3.6km/h(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】=
【解析】速度常用单位m/s和km/h的换算关系有
所以1m/s=1km/h。
5.(2024·安徽阜阳·模拟预测)你知道在空间站中的航天员一天能看到多少次日出日落吗?目前国际空间站(ISS)绕地球一圈的长度约为40076km,速度约为28000km/h。因此,ISS绕地球一圈所需的时间约为 min,所以空间站中的航天员一天能看到16次日出日落。(结果精确到0.1min)
【答案】85.9
【解析】ISS绕地球一圈所需的时间约为
6.(2024·安徽阜阳·三模)2024年1月我国载人航天首发成功——天舟七号为“天宫”送去“年货大礼包”。如图所示,天舟七号货运飞船距离天和核心舱19m,正以相对核心舱0.2m/s的速度向核心舱匀速直线运行。以天舟七号为参照物,天和核心舱是 (选填“运动”或“静止”)的。
【答案】运动
【解析】以天舟七号为参照物,天和核心舱与天舟七号之间的位置不断发生变化,所以天和核心舱是运动的。
7.(2024·安徽合肥·三模)2024年4月26日,神舟十八号与中国空间站完成自主快速交会对接,对接成功后,组合体围绕地球飞行的过程中,以地面为参照物,神舟十八号是 (选填“运动”或“静止”)。
【答案】运动
【解析】【小题1】成功对接后,以地面为参照物,神舟十八号飞船与地面之间的位置不断发生变化,所以神舟十八号飞船是运动的。
8.(2024·安徽池州·模拟预测)2024年1月11日13时30分,全球最大固体运载火箭引力一号由太原卫星发射中心在海阳附近海域发射升空,将3颗卫星送入预定轨道。如图所示为火箭发射的场景,以海平面为参照物,火箭是 (选填“运动”或“静止”)的。
【答案】运动
【解析】以海平面为参照物,火箭的位置在不断变化,因此是运动的。
9.(2024·安徽合肥·二模)甲、乙两车从同一地点同时向东做匀速直线运动时,其运动的s—t图像如图所示,以甲车为参照物,乙车在向 (选填“东”或“西”)运动。
【答案】西
【解析】由图像知,t=4s时,甲通过的路程是24m,乙通过的路程是16m,则甲的速度
所以,以甲为参照物,乙是向西运动的。
10.(2024·安徽亳州·三模)为了测量小车在斜面上下滑时的平均速度,将小车从斜面上A处由静止释放到达B处(如图),图中方框内数字为电子表两次测量时显示的示数(格式为“时:分:秒”),则小车从A处运动到B处的平均速度为 m/s。
【答案】0.16
【解析】由图可知,刻度尺的分度值为1cm,A、B之间的距离为80.0cm,所用的时间为5s,则小车从A处运动到B处的平均速度为
二、单选题
11.(2024·安徽蚌埠·一模)声音在不同介质中传播的速度不同。某同学想测量声音在一段特殊金属管中传播速度。已知管长为884m,在一端敲击一下,在另一端先后听到两次声音,用专用设备测量两次声音相隔2.43s,空气中声速340m/s,声音在金属管中的传播速度是:( )
A.340m/s B.680m/s C.5200m/s D.2600m/s
【答案】C
【解析】声音在空气中传播的时间为
声音在固体中传播的速度更快,两次声音相隔2.43s,则声音在金属管中传播的时间为
则声音在金属管中的传播速度为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
12.(2024·安徽·一模)一辆洒水车一边匀速直线行驶一边进行洒水工作。在进入隧道前,洒水车在距隧道口519m处鸣笛,司机在鸣笛3s后听到隧道口处山崖反射的回声,声音在空气中的速度为340m/s。当洒水车距隧道口360m时(洒水车仍未进入隧道),一路人位于隧道内某处刚好听到洒水车的音乐声,立刻向隧道前或后两个方向跑,都刚好能跑出隧道进入开阔地带,避免水溅到身上。如果该路人跑步的速度恒为3m/s,则该隧道的长度为( )
A.1260m B.720m C.540m D.180m
【答案】B
【解析】声音传播的距离为
声音传播的路程与洒水车行驶的路程之和等于鸣笛处与隧道口距离的2倍,即鸣笛处于隧道口的距离为
则洒水车行驶的路程为
洒水车的速度为
洒水车达到前隧道口的时间为
路人向着洒水车运动,此时路人刚好到达隧道口与洒水车相遇,由速度公式可知,路人运动的距离为
路人与洒水车运动方向相同时,当洒水车刚好达到后隧道口时,路人也刚好运动到后隧道口,假设隧道长度为L,则洒水车运动的路程为s3=360m+L,路人运动的路程为s4=L-180m,由速度公式可知
解得L=720m,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
三、实验题
13.(2024·安徽蚌埠·三模)“测量小车运动的平均速度 ”实验装置如图所示。让小车从斜面上的 A 点由静止释放,分别将金属挡 板固定在 B 点和 C 点,测出小车从 A 点运动到 B 点和 C 点的时间,即可测出小车在不同阶段的平均速度。
(1)实验中,用到金属挡板的作用是 。
(2)按照正确的操作步骤进行实验,测得小车从 A 滑到 B 的时间 tAB= 1.6s ,从 A 滑到 C 的时间 tAC=2.4s,则 BC 段的平均速度 vBC= m/s。
【答案】 便于测出小车运动的时间(其他合理表述亦可) 0.500
【解析】(1)[1]小车遇到金属挡板立即停下来,且发出声音,便于判断小车是否达到指定刻度线处,便于测量时间。
(2)[2]此段的平均速度为
14.(2024·安徽淮北·三模)小强利用带有刻度的斜面、小车和电子停表做“测量小车运动的平均速度”实验。如图甲所示,让小车从斜面上的A点由静止开始滑下,图中方框内的数据是小车在A、B、C三个位置时电子停表显示的时间,电子停表显示的时间的格式如图乙所示。
(1)由图可知,小车在AC段运动的路程为 cm,平均速度为 m/s。
(2)通过小强的测量数据可以判断,小车在AB段的平均速度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)小车在BC段的平均速度。
【答案】 9.00 0.03 小于
【解析】(1)[1][2]由图可知,刻度尺的分度值为0.1cm,小车在AC段运动的路程为
小车在AC段运动的时间
小车在AC段运动的平均速度
(2)小车在AB段运动的路程为
小车在AB段运动的时间
小车在AB段运动的平均速度
小车在BC段运动的路程为
小车在AB段运动的时间
小车在BC段运动的平均速度
由以上分析可知,,所以小车在AB段的平均速度小于BC段的平均速度。
考点二 力 运动和力
考法01 力 弹力 重力
11.(2016·安徽·中考真题)为研究弹簧的性质,我们在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码(如图a),同时记录弹簧总长度L与钩码质量m,所得数据记录在表一中,已知弹簧原长L0=6.0cm,实验过程中,弹簧形变在弹性限度内,不计弹簧所受的重力;(g取10N/kg)
表一:
实验次数
1
2
3
4
5
6
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
弹簧总长度L/cm
6.0
7.2
8.4
9.6
10.8
12.0
(1)请根据表一中的数据,将表二填写完整;
表二:
实验次数
1
2
3
4
5
6
弹力F/N
0
0.3
0.9
1.5
弹簧伸长量Δx/cm
0
1.2
3.6
6.0
(2)请在图b坐标系中描点作出弹力F跟弹簧伸长量Δx的关系图像;
(3)本实验的结论就是弹簧测力计的工作原理,只有规范使用弹簧测力计,才能准确测量力的大小,请写出一条正确使用弹簧测力计的操作要求: 。
【答案】 0.6;1.2;2.4;4.8 被测力的方向要沿弹簧的轴线方向、使用前要调零等
【解析】(1)[1]钩码重力与钩码质量成正比,而弹簧弹力大小等于钩码重力大小,故第三次实验弹力等于0.6N;第五次实验弹力等于1.2N;而弹簧的伸长量等于弹簧长度减去弹簧原长,即第三次实验弹簧伸长量
第五次实验弹簧伸长量
(2)[2]描点法作图,在图中描出(0,0)、(1.2,0.3)、(2.4,0.6)、(3.6,0.9)、(4.8,1.2)、(6.0,1.5)把这些点用线连接起来,如图:
。
(3)[3]正确使用弹簧测力计的操作包括使用前校零、被测力的方向要沿弹簧的轴线方向等。
12.(2014·安徽·中考真题)如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO=OB),释放小球,研究小球在水平方向上的受力和运动情况,则( )
A.小球从A运动到O的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大
B.小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小
C.小球运动到B点时将停止运动并保持静止
D.小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变
【答案】A
【分析】(1)小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,将弹性势能转化为动能,此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大;
(2)小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉开,球的动能转化为弹簧的弹性势能,此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小;
(3)小球运动到B点时,由于动能转化为弹性势能,直到速度为零,因此会停止运动但不会保持静止;
(4)小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左,是变化的。
【解析】A.小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,将弹性势能转化为动能,此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大,故A正确;
B.小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉开,球的动能转化为弹簧的弹性势能,此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小,故B错误;
C.小球运动到B点时,由于动能转化为弹性势能,直到速度为零,因此会停止运动,但是由于弹簧恢复原状所以不会保持静止,故C错误;
D.小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左,是变化的,故D错误。
故选A。
13.(2011·安徽·中考真题)如下图所示,请画出静止在水平桌面上的茶壶所受重力的示意图。
【答案】
【解析】过重心O沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段表示重力,作图如下:
考法02 摩擦力
14.(2023·安徽·中考真题)小宇在拖地时,拖把头沿图中v所示方向运动,则拖把头对地面压力的方向、地面对拖把头摩擦力的方向分别为( )
A.垂直地面向下、与v所示方向相反
B.垂直地面向下、与v所示方向相同
C.沿拖杆斜向下、与v所示方向相同
D.沿拖杆斜向下、与v所示方向相反
【答案】A
【解析】压力是垂直压在物体表面上的力,压力的方向总是垂直指向受压物体,即压力的方向总与支持面垂直,拖把头对地面压力的方向垂直地面向下;摩擦力总是阻碍物体的相对运动,与物体做相对运动的方向相反,所以地面对拖把头摩擦力的方向与v所示方向相反。
故选A。
15.(2022·安徽·中考真题)小军在整理房间时,用平行于水平地面的力推动玩具箱,如图所示。若地面粗糙程度相同,则箱内玩具越重,箱子运动时受到的滑动摩擦力越 (选填“大”或“小”)。
【答案】大
【解析】滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。若地面粗糙程度相同,箱内玩具越重,则对地面的压力越大,箱子运动时受到的滑动摩擦力越大。
16.(2019·安徽·中考真题)图为研究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验的示意图.
实验的过程为:
a.用弹簧测力计缓缓拉动木块.使它沿水平长木板滑动,当测力计示数稳定后,该示数即为此状态下滑动摩擦力的大小
b.改变放在木块上的砝码.测出此种情况F的滑动摩擦力.
c.换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力.
.....
(1)该实验的原理是: .
(2)该实验的结论是:
【答案】 二力平衡 滑动摩擦力的大小跟压力大小及接触面积的粗糙程度有关
【解析】(1)用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时,拉力与摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可得出二者大小相等;
(2)比较a、b次实验可知,接触面的粗糙程度,压力大小不同,结果摩擦力的大小不同,所以滑动摩擦力的大小与压力大小有关;比较a、c两次使用数据可知,压力大小相同,接触粗糙程度不同,结果摩擦力的大小不同,说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;综上分析可知,该实验的结论是:动摩擦力的大小跟压力大小及接触面积的粗糙程度有关.
考法03 运动和力
17.(2023·安徽·中考真题)如图所示,汽车上配有安全带和头枕,司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时,对乘车人员起主要保护作用的分别是( )
A.头枕、头枕 B.安全带、安全带
C.安全带、头枕 D.头枕、安全带
【答案】D
【解析】小车突然加速时,车速变大,人由于惯性要保持原来的运动状态,人的头部会向后仰,“头枕”对人有保护作用;当汽车紧急刹车时,人的下半身随车静止,而上半身由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动,所以人会向前倾,所以需要系安全带以保证安全。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
18.(2011·安徽·中考真题)沿东西方向直线运动的火车突然刹车,车箱里的乘客看到水平桌面上的小球朝着自己滚动过来(如图所示),这是由于小球具有 的缘故。若乘客是面朝西坐着的,则列车是向 (选填“东”或“西”)运动的。
【答案】 惯性 东
【解析】[1]物体保持运动状态不变的性质——惯性,是物体的一种属性,一切物体都有惯性,当火车的运动状态发生改变时,小球由于惯性还要保持原来的运动状态,所以会偏离原来的位置;
[2]由题意可知:车厢里的乘客看到水平桌面上的小球朝着自己滚动过来,且乘客是朝西坐着的,所以小球是向东运动的。
19.(2024·安徽·中考真题)2024年4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。26日5时04分,在轨执行任务的神舟十七号航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”空间站。随后,两个航天员乘组面向镜头向牵挂他们的全国人民报平安(如图所示)。下列说法正确的是( )
A.载人飞船在升空的过程中惯性增大 B.“天宫”空间站处于平衡状态
C.地球对“天宫”空间站有吸引作用 D.航天员报平安的声音是通过声波传回地面的
【答案】C
【解析】A.惯性的大小只与物体的质量有关,火箭加速升空的过程中,载人飞船的质量不变,惯性不变,故A错误;
B.空间站在太空中运动的方向时刻在发生变化,处于非平衡状态,故B错误;
C.“天宫”空间站能绕着地球运动,是因为受到地球对它的吸引作用,故C正确;
D.太空是真空,真空不能传声,所以航天员在太空与地面交流时的声音不是通过声波传向地球的,而是通过电磁波传向地球的,故D错误。
故选C。
20.(2024·安徽·中考真题)如图所示,一根有一定质量的木杆竖直悬挂在细绳下端,一只质量为10kg的猴子抱住木杆处于静止状态。某一间细绳突然断了,猴子本能地立即沿木杆使劲往上爬,在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度一直保持不变,g取10N/kg,则该过程中猴子所受摩擦力的大小为 N。
【答案】100
【解析】在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度一直保持不变,所以猴子相当于地面始终处于静止状态,受到的摩擦力等于自身重力,猴子所受摩擦力的大小为
f=G=mg=10kg×10N/kg=100N
21.(2022·安徽·中考真题)图示为小张测量体重时的情景,静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,则( )
A.F2与G是一对平衡力 B. F1与F2是一对平衡力
C. F1与F2是一对相互作用力 D.F1与G是一对相互作用力
【答案】C
【解析】A.他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,方向都是向下的,故并不是平衡力,故A不符合题意;
BC.静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,是两个物体间的作用力,互为施力物体,互为受力物体,两个力的大小相等,方向相反,故是一对相互作用力,故B不符合题意;C符合题意;
D.静止时体重计对他的支持力为F1,他受到的重力为G,是同一个物体受到的两个力,两个力的大小相等,方向相反,故是一对平衡力,故D不符合题意。
故选C。
22.(2021·安徽·中考真题)如图,小雯在做家务劳动时,用平行于水平地面的力推沙发,沙发有相对地面运动的趋势,但它没有被推动。在上述过程中( )
A.地面对沙发没有摩擦力的作用
B.人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力大小相等
C.人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对平衡力
D.沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】A.推沙发时,虽然没有被推动,但沙发有相对地面运动的趋势,所以地面对沙发有摩擦力的作用,故A不符合题意;
B.沙发没有被推动,处于平衡状态,人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力为一对平衡力,大小相等,故B符合题意;
C.人对沙发的推力与沙发对人的推力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,但是分别作用在两个物体上,是一对相互作用力,故C不符合题意;
D.沙发在竖直方向上静止,受到的重力与地面对沙发的支持力是一对平衡力,故D不符合题意。
故选B。
23.(2020·安徽·中考真题)如图所示,一轻质弹簧(即重力不计),上端挂在铁架台的水平横杆上,下端挂一重为G的小球并保持静止。图中分别出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是( )
A.G与F3是一对平衡力
B.G与F3是一对相互作用力
C.F1与F2是一对平衡力
D.F1与F2是一对相互作用力
【答案】D
【解析】重为G小球悬挂在铁架台的水平横杆上,由图可知F 1是弹簧对小球的拉力,F2是小球对弹簧的拉力,F3是铁架台的水平横杆对弹簧的拉力;根据平衡条件可知,重力G与F1是一对平衡力,F2和F3是一对平衡力,F 1与F2是一对相互作用力,G与F3是既不是平衡力也不是相互作用力。故ABC错误,D正确。
故选D。
24.(2019·安徽·中考真题)如图所示,A.B两物块叠放在水平桌面上保持静止.图中分别给出了A、B的受力示意图.下列说法正确的是
A.F2与GA、F1两个力的合力是一对作用力与反作用力
B.F1与F3是一对作用力与反作用力
C.GA与F2是一对平衡力
D.F2与F1是一对平衡力
【答案】B
【解析】由图知,A物块受到向上的支持力F2、向下的重力GA、B对A向下的压力F1;B物块受到向上的支持力F3和向下的重力GB,
A、以A为研究对象,A物块在水平桌面上保持静止,受力平衡;GA、F1两个力的合力方向向下,合力的大小GA+F1=F2,则可知F2与GA、F1两个力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,都作用在A物块上,所以是一对平衡力,不是一对相互作用力,故A错误;
B、B对A有向下的压力F1,因力的作用是相互的,则A对B有向上的支持力F3,所以F1与F3是一对作用力与反作用力,故B正确;
C、A物块处于静止状态,由图示和力的平衡条件可得:F2=GA+F1,则GA与F2的大小不等,所以GA与F2不是一对平衡力,故C错误;
D、A物块处于静止状态,由力的平衡条件可得:F2=GA+F1,则F2与F1的大小不等,所以F2与F1不是一对平衡力,故D错误.
知识点一 力 弹力 重力
知识
概念
理解
力
(1)概念:力是物体对物体的作用。
(2)单位:牛顿(N)。
(3)力的作用效果
使物体发生形变、改变物体的运动状态。
(4)三要素:力的大小、方向、作用点。
(5)力的示意图。
(6)物体间力的作用是相互的。
相互的力分别叫做作用力与反作用力。大小相等,方向相反,且在同一条直线上,但分别作用在两个物体上。
弹力
(1)弹力:物体发生弹性形变而产生的力。
(2)弹簧测力计的使用
调零;力的方向与弹簧的轴线方向一致;读数时,视线要与指针对应的刻度线垂直。
弹簧测力计的测力原理
在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比。
重力
(1)定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
(2)大小:物体所受的重力大小跟它的质量成正比,公式:G=mg
(3)重力的方向总是竖直向下。
(4)重心。
(1)重力和质量是两个不同的物理量。
(2)重力的方向“竖直向下”理解为与水平面垂直指向地心,不能说成“垂直向下”。
知识点二 摩擦力
知识
概念
理解
摩擦力
(1)三种摩擦:滑动摩擦、静摩擦、滚动摩擦。
(2)滑动摩擦力:
①两个相互接触的物体,相对滑动时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力。
②影响因素:压力与接触面的粗糙程度。
(3)增大摩擦的方法:增大压力、接触面粗糙。
(4)减小摩擦的方法:减小压力、接触面光滑、分离、用滚动摩擦代替滑动摩擦。
测量滑动摩擦力
(1)原理:二力平衡。
(2)测量方法
用弹簧测力计水平拉动木块,使它做匀速直线运动,此时读出弹簧测力计的示数,即为滑动摩擦力的大小。
知识点三 运动和力
知识
概念
理解
牛顿第一定律
(1)阻力对物体运动的影响
运动物体受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动得越远。
(2)牛顿第一定律
一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
牛顿第一定律不是实验定律,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括出来的。
惯性
(1)惯性
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性。
(2)惯性的利用。
(3)惯性的危害和防止
一切物体在任何情况下都具有惯性。惯性的大小由物体的质量决定的。
二力平衡
(1)二力平衡的条件
简记:同体、等大、反向、共线。
(2)运动和力的关系
物体受到平衡力的作用,运动状态不发生改变。物体受到非平衡力的作用,运动状态发生改变。
区别“平衡力”和“相互的力”关键是看两个力是否作用在同一物体上。作用在同一物体就是平衡力,作用在两个物体就是相互的力。
力、弹力、重力和摩擦力
一、填空题
1.(2024·安徽淮南·三模)成语“以卵击石”比喻不自量力,自取灭亡。在“卵”和“石”撞击时,“卵”对“石”的作用力 (选填“大于”“等于”或“小于”)“石”对“卵”的作用力。
【答案】等于
【解析】在“卵”和“石”撞击时,“卵”对“石”的作用力和“石”对“卵”的作用力是一对相互作用力,所以大小相等。
2.(2024·安徽滁州·一模)如图所示,这是我国航天员正在舱外作业的场景。航天员在轨道舱外作业时,需要系上一根安全绳连接轨道舱。当航天员意外飘离轨道舱时,可拉着绳返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是 的。
【答案】相互
【解析】物体间力的作用是相互的,航天员拉着绳返回轨道舱时,绳子会给他一个反作用力。
3.(2024·安徽合肥·模拟预测)如图所示,弹簧测力计拉着物块在水平面上做匀速直线运动,则此时物块受到的摩擦力为 N。
【答案】3.4
【解析】弹簧测力计拉着物块在水平面上做匀速直线运动,物块处于平衡状态,受平衡力作用,根据二力平衡知识可知,此时弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等。由图可知弹簧测力计的分度值为,它的示数是,故物块受到的摩擦力大小为。
4.(2024·安徽池州·一模)一根弹簧在不受拉力作用时原长为5cm,在弹性限度内,伸长的长度ΔL与所受拉力F之间的关系如下表所示,则当所受拉力F为6N时,弹簧的长度是 cm。
伸长的长度ΔL/cm
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
所受拉力 F/N
1
2
3
4
5
6
7
【答案】8.0/8
【解析】由表格中数据可知,当弹簧所受拉力F为6N时,弹簧伸长的长度是3.0cm,题中已知弹簧在不受拉力作用时原长为5cm,则此时弹簧的长度为
3.0cm+5cm=8.0cm
5.(2024·安徽合肥·一模)小明在科技博览阅读中查阅了某星球上重力与质量的关系图像,如图所示。通过图像可知,一物体质量为10kg,它在这个星球上受到的重力为 N。
【答案】150
【解析】由图分析可知,物体的质量越大,所受的重力越大;物体受到的重力与质量的比值不变,所以物体所受的重力跟它的质量成正比;由图可知,当质量为8kg时,在该星球上受到的重力为120N,由于重力跟它的质量成正比,所以当物体质量为10 kg时,重力为
6.(2024·安徽合肥·一模)为了测量木块与水平桌面之间的摩擦力,某小组设计了如图所示的实验装置,在小桶中装沙子,直至木块沿水平桌面刚好做匀速运动,此时测得木块质量为m1,小桶质量为m2,沙子和小桶总质量为m3,则木块与桌面之间摩擦力大小为 。
【答案】m3g
【解析】木块沿水平桌面刚好做匀速运动,木块在水平方向受到绳子对木块向右的拉力和桌面对木块向左的摩擦力,根据二力平衡的知识可知,二力大小相等,而拉力的大小等于小桶和沙子的总重力,故
f=F拉=m3g
7.(2024·安徽蚌埠·三模)如图所示,一个倾斜的传送带, 在 A 、B 两个轮子转动下促使传送带运动,并带动物块向右上方匀速直线运动(不计空气阻力),物块在传送带上没有发生滑动,且传送带与轮之间不打滑,此过程中,物块的重力势能不断增大,这是由于物块所受的 (选填“摩擦力 ”或“支持力 ”)对物块做功的缘故。
【答案】摩擦力
【解析】由图可知,物块在传送带上,向右上方匀速直线运动,物块在传送带上没有发生滑动,但物块有向左下方移动的趋势,所以物块受到向右上方摩擦力,物块的运动方向与摩擦力的方向相同,由做功的必要条件可知,摩擦力对物体做功;支持力垂直于斜面,支持力方向与物体运动方向垂直,支持力不做功,所以物体的重力势能不断增加,是摩擦力对物块做功的缘故。
8.(2024·安徽合肥·二模)如图甲所示,用一个水平推力F将物块从图甲中的位置推动到图乙中的位置,此过程中物块受到的滑动摩擦力的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】不变
【解析】滑动摩擦力的大小只与压力大小、接触面的粗糙程度有关。用一个水平推力F将物块从图甲中的位置推动到图乙中的位置,此过程中,压力大小、接触面的粗糙程度均未变,因此物块受到的滑动摩擦力的大小不变。
9.(2024·安徽合肥·三模)2024年4月3日,旅韩大熊猫“福宝”入住四川卧龙神树坪基地。如图是“福宝”练习爬树的情景。当“福宝”抱着树干匀速竖直向上爬时,“福宝”受到的摩擦力方向是 。
【答案】竖直向上
【解析】【小题1】“福宝”练习爬树抱着树干匀速向上爬时,爪子抓着树木,相对树木静止,有向下运动的趋势,所以它受到的摩擦力为静摩擦力,方向竖直向上。
10.(2024·安徽·模拟预测)如图所示,三个完全相同物体A、B、C,用细绳a、b相连置于粗糙水平地面上,现用大小为30N的力F作用于A上,使A、B、C一起在水平面上做匀速直线运动,则此时细绳a对物体B的拉力为 N。
【答案】20
【解析】ABC是相同的物体,对水平地面的压力相同,接触面粗糙程度相同,受到地面的摩擦力相同,将BC看成一个整体,整体在30N的拉力作用下,做匀速直线运动,则整体受到的摩擦力为
则
此时细绳a对物体B的拉力为等于BC受到的总摩擦力,则此时细绳a对物体B的拉力为
11.(2024·安徽合肥·模拟预测)如图所示,用力F沿水平方向拉动物体B,使物体B在水平放置的木板A上向左做匀速直线运动。则木板A上表面所受摩擦力的方向水平向 (选填“左”或“右”)。
【答案】左
【解析】【小题1】以物体B为参照物,木板A向右运动,所以木板A上表面所受B的摩擦力的方向水平向左。
二、单选题
12.(2024·安徽·一模)如下图所示为逆时针打开矿泉水瓶盖的过程。下列能表示手对瓶盖的摩擦力f方向的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】如图所示,逆时针转动瓶盖,瓶盖相对于手有顺时针转动的趋势,摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,手对瓶盖摩擦力方向是逆时针的,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
13.(2024·安徽滁州·三模)北京冬奥会后,许多群众喜爱上了冰壶运动。如图所示,一个冰壶在水平冰面上向左滑动,则地面对冰壶支持力的方向、冰壶对冰面摩擦力的方向分别为( )
A.垂直冰面向上、水平向左 B.垂直冰面向上、水平向右
C.垂直冰面向下、水平向左 D.垂直冰面向下、水平向右
【答案】B
【解析】物体发生弹性形变时产生的力叫弹力,地面对冰壶的支持力是弹力,是竖直向上的,即垂直于冰面向上,冰壶对冰面的摩擦力是阻碍冰壶向左滑动,所以冰壶对冰面的摩擦力是水平向右的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
14.(2024·安徽·模拟预测)如图所示,铁块A重4N,静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上,将重为2N的木块B放在铁块上面时,恰能一起沿着黑板面缓慢匀速下滑。取走木块B,用竖直向上的力 F推铁块,使其匀速向上运动(磁铁对A的作用力大小不变),则F的大小为 ( )
A.4N B.6N C.10N D.12N
【答案】C
【解析】铁块A在磁性黑板上静止时,在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,即
铁块A和木块B一起沿黑板面匀速下滑时,在竖直方向上受到的总重力和摩擦力是一对平衡力,即
用竖直向上的力F推铁块A,使其匀速向上运动,在竖直方向上受到的向下的重力和摩擦力之合力与向上的推力是一对平衡力,即
故选C。
三、实验题
15.(2024·安徽合肥·二模)在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,进行了如下的改进。如图甲所示,长方体木块上表面比下表面更为粗糙,放在由电机驱动的水平传送带上,通过细绳与固定在竖直墙壁上的弹簧测力计相连。
(1)本实验除了要保证木块相对地面保持静止外,还需控制的条件是 (选填“A”或“B”);
A.水平传送带必须匀速运转 B.连接滑块的细绳必须水平
(2)若某次实验中,弹簧测力计的示数如图乙所示,则木块所受摩擦力的大小为 N;
(3)先后用上、下表面贴放在传送带上,在木块上放不同质量的砝码进行实验,绘制出摩擦力与压力之间的关系图像如图丙所示。当较粗糙的上表面贴放在传送带上进行实验时得到的实验图像应为 (选填图像编号)。
【答案】 B 1.2 ①
【解析】(1)[1]木块相对地面保持静止,当细绳对物体的拉力水平向左时,木块所受摩擦力水平向右,根据二力平衡可知,拉力与摩擦力大小相等,故本实验除了要保证木块相对地面保持静止外,还需控制的条件是连接滑块的细绳必须水平。
故选B。
(2)[2]由图乙可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,读数为1. 2N。
(3)[3]当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故由图丙可知,①是较粗糙的上表面贴放在传送带上进行实验时得到的实验图像。
16.(2024·安徽安庆·三模)为了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”,某物理创新实验小组设计了如图所示的实验装置:
(1)用电子秤测量甲、乙两个物体的重分别为和;
(2)实验中除了要保持甲物体在电子秤上静止外,还需要控制( )
A.定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平
B.拉长木板时必须使长木板做匀速直线运动
C.A和B都需要控制
(3)正确操作的情况下读出电子秤示数为,则物体乙所受的摩擦力大小为 ;
(4)若在乙物体上放一个,再次拉动长木板,则电子秤的示数会 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】 A 变小
【解析】(1)探究滑动摩擦力大小跟压力大小关系时,控制接触面粗糙程度不变,改变压力大小,所以用电子秤测量甲、乙两个物体的重分别为G1和G2,以方便计算压力大小。
(2)[1]本实验要保证甲物体在电子秤上保持静止,乙物体才能保持静止;当长木板运动时,乙物体受到的摩擦力大小就等于乙物体的拉力,所以长木板不一定要匀速运动,但是乙物体受到的拉力方向必须是水平向右的,否则乙物体受到的拉力就不等于摩擦力,所以实验除了要保证甲物体在电子秤上保持相对静止外,还需控制的条件是:定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平,故A正确,BC错误。故选A。
(3)对乙物体进行受力分析可知,乙物体通过细绳对它的拉力等于滑块受到的摩擦力F,故此时乙物体受到细绳对它向下的拉力大小也为F。对甲物体进行受力分析可知,甲物体除了受到细绳对它向上的拉力F(物体间力的作用是相互的,所以绳子的拉力大小也为F)外,还受到竖直向下的重力G1和竖直向上的支持力,甲物体受到竖直向上的支持力大小和电子秤的读数一样,为G3。因甲物体静止,受力平衡,所以此时绳子的拉力
F= G1- G3
则物体乙所受的摩擦力大小
f=F=G1- G3
(4)若在乙物体上放一个物体,再次拉动长木板,则乙物体对长木板的压力变大,滑动摩擦力f变大,由
f=F=G1- G3
可知,在甲物体的重力G1不变的情况下, 电子秤的示数G3会变小;故电子秤的示数会变小。
17.(2024·安徽滁州·二模)圆梦科技小组利用如图所示的装置探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:
(1)如图甲所示,实验过程中, (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板;
(2)往沙桶中增减沙子,利用多次实验的数据绘制的滑动摩擦力与压力的关系如图乙所示。由图像可知:接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力成 (选填“正”或“反”)比。
【答案】 不需要 正
【解析】(1)[1]铁块相对于地面静止,受力平衡,测力计的拉力等于铁块受到的摩擦力,摩擦力大小与长木板运动速度无关,所以不需要匀速拉力长木板。
(2)[2]由图可知,滑动摩擦力与压力的关系图像是一条过原点的直线,说明接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力成正比。
力和运动
一、单选题
1.(2024·安徽·一模)如图,小车中放置了一个装有清水的封闭试管,试管内有一较大的空气泡。当小车在平直路面上突然向右加速行驶时,试管相对于小车保持静止状态,则此刻小车对试管的摩擦方向及试管内气泡的运动方向分别是( )
A.水平向左、水平向右 B.水平向左、水平向左
C.水平向右、水平向左 D.水平向右、水平向右
【答案】D
【解析】小车在平直路面上突然向右加速行驶时,试管相对于小车保持静止状态,试管相对于小车有向左滑动的趋势,则试管受到的摩擦力方向水平向右,小车中放置了一个装有清水的封闭试管,试管内有一较大的空气泡,突然向右加速行驶时,水由于惯性要保持原来的静止状态,水向左挤压,所以气泡就向右运动。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.(2024·安徽淮北·三模)如图所示,在光滑的水平桌面上,一个质量为m的小球在细绳的拉力的作用下做匀速圆周运动。下列关于小球的说法中正确的是( )
A.小球的运动状态在不断地改变
B.小球相对于圆心是静止的
C.小球的重力和桌面对小球的支持力是一对相互作用力
D.小球受到的拉力和摩擦力是一对平衡力
【答案】A
【解析】A.小球做匀速圆周运动,速度大小不变,但运动方向不断变化,所以运动状态在不断地改变,故A正确;
B.小球相对于圆心的位置是不断变化的,所以是运动的,故B错误;
C.小球的重力和桌面对小球的支持力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,且作用在同一物体上,是一对平衡力,故C错误;
D.小球受到的拉力方向指向圆心,因水平桌面光滑,所受摩擦力为0,所以它们不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
3.(2024·安徽合肥·二模)如图所示,砝码放在硬纸片上。拨动左边的弹性片,它能将右边小的硬纸片弹走,然而纸片上的砝码未被弹走,下列说法正确的是( )
A.硬纸片具有惯性、砝码没有惯性 B.砝码未被弹起是因为不受力的作用
C.硬纸片受弹力后惯性会减小 D.硬纸片受弹力改变运动状态
【答案】D
【解析】拨动左边的弹性片,它能将右边小的硬纸片弹走,说明力可以改变物体的运动状态,此时硬纸片是具有惯性的,硬纸片的质量不变,惯性的大小不变;上面的砝码不会随着一起飞出,是因为砝码具有惯性,仍要保持原来的静止状态。故ABC错误,D正确。
故选D。
4.(2024·安徽合肥·二模)如图,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.木块受到小车对它施加向右的摩擦力
B.木块运动速度越大,惯性也越大
C.当小车受到阻力突然停止运动时,如果木块与小车接触面非常光滑,木块将向右倾倒
D.小车对木块的支持力和木块对小车的压力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】A.由于木块随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动,木块和小车间没有发生相对运动,也没有相对运动趋势,不具备摩擦力产生的条件,所以木块没有受到摩擦力的作用,故A错误;
B.惯性的大小只与物体的质量有关,物体的运动速度不影响惯性的大小,因此木块运动速度越大,惯性不变,故B错误;
C.当小车受到阻力突然停止运动时,而木块由于惯性仍然保持原来的运动状态;如果木块与小车接触面光滑(无摩擦力),木块由于惯性会向前做匀速直线运动,则木块不会倾倒,故C错误;
D.木块对小车的压力与小车对木块的支持力,它们作用在不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,所以是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
5.(2024·安徽蚌埠·三模)如图所示,嫦娥六号月球探测车成功着陆于月球背面的南极-艾特肯盆地,并保持静止状态。嫦娥六号月球探测车所受的重力为G,其所受月面的支持力为F1,其对月面的压力为F2。下列说法正确的是( )
A.F1和F2的合力为零
B.F1和 F2是一对平衡力
C.F2和G是一对相互作用力
D.F1和G是一对平衡力
【答案】D
【解析】A.月面对月球探测车的支持力F1和月球探测车对月面的压力F2,作用在不同的物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,则不能求合力,故AB错误;
C.月球探测车对月面的压力F2的方向和月球探测车所受的重力G的方向相同,故不是一对相互作用力,故C错误;
D.月面对月球探测车的支持力F1和月球探测车所受的重力G,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D正确。
故选D。
6.(2024·安徽合肥·一模)如图所示,女孩用拉力F竖直向上提书包,但书包静止不动,未离开地面。若书包的重力为G,下列说法正确的是( )
A.拉力F与重力G是一对平衡力 B.拉力F与重力G是一对相互作用力
C.书包的重力G和拉力F的合力方向为竖直向上 D.书包所受合力的大小为0
【答案】D
【解析】AB.女孩用拉力F竖直向上提书包,但书包静止不动,未离开地面,此时书包受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和地面对它竖直向上的支持力,三力平衡,拉力和重力大小不相等,既不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,故AB错误;
C.书包的重力大于女孩对书包的拉力,书包的重力G和拉力F的合力方向为竖直向下,故C错误;
D.书包处于静止状态,书包所受合力的大小为0,故D正确。
故选D。
7.(2024·安徽合肥·一模)如图所示,旅行包B放在拉杆箱A上,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,在水平推力F的作用下,拉杆箱A和旅行包B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( )
A.A对B具有水平向右的摩擦力
B.B所受重力和A对B的支持力是一对平衡力
C.A对B具有水平向左的摩擦力
D.B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】AC.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,B处于受力平衡状态,若A对B具有水平向右的摩擦力,则B在水平方向上受力不平衡,故A错误;C错误;
B.B受到竖直向下的重力和竖直向上的A对B的支持力,B在这两个力的作用下做匀速直线运动,处于受力平衡状态,故B的重力和A对B的支持力是一对平衡力,故B正确;
D.B对A的压力和B的重力方向都是向下的,不是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
8.(2024·安徽滁州·一模)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( )
A.A对B具有水平向右的摩擦力
B.A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
C.B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
D.地面对A的支持力大小等于A和B受到的重力之和
【答案】D
【解析】A.二者保持相对静止且做匀速直线运动,之间没有相对运动趋势,故二者之间没有摩擦力作用。故A错误;
BD.以AB整体为研究对象,这个整体重力与地面对它们向上支持力为一对平衡力,即A、B二者总重与地面对A支持力为一对平衡力,A、B总重等于地面对A支持力。故B错误,D正确;
C.B对A压力方向向下,B重力方向向下,故此二力不是一对相互作用力。故C错误;
故选D。
二、填空题
9.(2024·安徽安庆·三模)如图所示是老师上课演示的“苹果向上爬”的趣味实验:将筷子插在苹果中央,手握住筷子中上部,用锤子轻敲筷子上部,苹果就慢慢向上“爬”了,这是因为 (选填“筷子”或“苹果”)具有惯性的结果。
【答案】苹果
【解析】苹果和筷子原来是静止的,用锤子敲击筷子的上端,筷子的运动状态改变,向下运动,而苹果由于惯性保持原来的静止状态,位置不变,则苹果相对于筷子向上运动了,看上去苹果顺着筷子“爬”了上来。
10.(2024·安徽合肥·二模)小明坐在水平匀速直线运动的火车中将图中小球竖直向上抛出,当小球上升到最高点时,所受的力全部消失、则相对于地面小球将 (选填“静止在最高点”“加速直线下降”或“水平匀速直线运动”)。
【答案】静止在最高点
【解析】根据牛顿第一定律可知,物体不受外力作用时,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。当小球上升到最高点的瞬间,小球的速度为零,若所受的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,小球将静止在最高点。
11.(2024·安徽六安·模拟预测)一杯水在斜面上保持静止,O点为其重心,其受力示意图如图所示,则斜面对这杯水作用力的合力方向 。
【答案】竖直向上
【解析】这杯水受到三个力的作用:竖直向下的重力、沿斜面向上的摩擦力,垂直于斜面的支持力,在这三个力的作用下,处于静止状态,这三个力的合力为0,斜面对这杯水作用力的力是指摩擦力和支持力,这两个力的合力与重力平衡,符合二力平衡条件,所以方向与重力方向相反,为竖直向上。
三、作图题
12.(2024·安徽池州·一模)小明在工厂参加劳动实践,观察到瓶子和传送带一起水平向右做匀速直线运动,如图所示。请画出该过程中瓶子受力的示意图(瓶子的重心在A点)。
【答案】
【解析】瓶子随传送带一起水平向右做匀速直线运动,瓶子与传送带间没有相对运动,也没有相对运动趋势,所以瓶子不受摩擦力,只受两个力作用:重力和支持力,并且这两个力是一对平衡力;重力方向竖直向下,作用点在重心,支持力方向竖直向上,作用点也画在重心上,其受力示意图如下:
13.(2024·安徽合肥·一模)如图所示,小车向右运动的过程中,用细线悬吊的小球B和物体A均相对于车厢保持静止不动,请在题图A点画出物体A此时的受力示意图。
【答案】
【解析】根据小球B的情形可知此时小车向右做加速运动,物体A相对于车厢保持静止不动,则物体A也向右做加速运动,所以物体A受到水平向右的摩擦力,竖直向上的支持力和竖直向下的重力,其中向上的支持力和竖直向下的重力是一对平衡力,大小相等,故作图如下:
四、实验题
14.(2024·安徽合肥·模拟预测)在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的 ;
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见表。
接触面材料
小车受阻力情况
小车在水平面运动的距离cm
毛巾
大
23.2
棉布
较大
45.3
木板
小
97.5
同学们分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远;进一步推理得山的结论是:不受阻力作用时,运动的小车将 。
【答案】 见解析 见解析
【解析】【小题1】(1)[1]探究阻力对物体运动的影响实验时,应控制速度相同,改变接触面粗糙程度,所以使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时速度相同。
(1)[2]通过实验发现,在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,所以可以进一步推理,小车在不受阻力作用时,将保持原来的运动状态,做匀速直线运动。
15.(2024·安徽·模拟预测)为了探究二力平衡的条件,小明取一块长方形轻质硬纸板在对角线顶点附近各开一个小 孔,用细线系住,细线的另一端跨过桌边的定滑轮各悬挂一个50g的钩码,如图甲所示。
(1)实验中让硬纸板处于静止状态,而不是让硬纸板做匀速直线运动,这样做的原因是 ;
(2)接着小明将硬纸板旋转一定角度释放,如图乙所示,这是为了探究 。
【答案】 见解析 见解析
【解析】(1)[1]实际中,让纸板做匀速直线运动很难实现,所以选择让纸板处于静止状态。
(2)[2]将纸板转过一个角度,细线对纸板的拉力不再作用在同一直线上,因此这样做是为了探究两个力是否作用在同一直线上对物体平衡的影响。
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模块二 力
专题03 运动和力
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 机械运动
【真题研析】
►考法01 长度和时间的测量
►考法02 机械运动
【核心精讲】
►知识点一 长度和时间的测量
►知识点二 机械运动
【命题预测】
考点二 力 运动和力
【真题研析】
►考法01 力 弹力 重力
►考法02 摩擦力
►考法03 运动和力
【核心精讲】
►知识点一 力 弹力 重力
►知识点二 摩擦力
►知识点三 运动和力
【命题预测】
考点要求
课标要求
命题预测
机械运动
· 2.1.1. 知道机械运动,举例说明机械运动的相对性。
· 2.2.1. 会选用适当的工具测量长度和时间,会根据生活经验估测长度和时间。
· 2.2.2. 能用速度描述物体运动的快慢,并能进行简单计算。会测量物体运动的速度。
考点
内容
难度
题型
长度与时间的单位换算、估测、测量
长度与时间的单位换算、常见长度与时间的估测、长度与时间的测量方法
★
选择题、填空题
参照物的选择与物体运动情况的判断
参照物的选择、物体运动情况的判断、运动的相对性
★
选择题、填空题
速度的概念与计算、s-t图像
速度的概念、计算公式、s-t图像的理解与应用
★★
选择题、填空题、计算题
平均速度与计算、测量
平均速度的概念、计算方法、测量实验
★★
选择题、填空题、实验探究题
误差
误差的概念、产生原因、减小方法
★
选择题、填空题
力、弹力、重力
· 2.2.3 通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果。
· 2.2.4 能用示意图描述力。会测量力的大小。
· 2.2.3 通过常见事例或实验,了解摩擦力。
· 2.2.4 知道二力平衡条件。
· 2.2.5 通过实验和科学推理,认识牛顿第一定律。能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。
考点
内容
难度
题型
力的概念、作用效果、相互作用力、大小估测、力的三要素、画力的示意图
力的概念、作用效果、相互作用力、大小估测、力的三要素、画力的示意图
★
选择题、填空题、作图题
弹力的概念、弹力的三要素、弹力作图、用弹簧测力计测量力
弹力的概念、弹力的三要素、弹力作图、用弹簧测力计测量力
★
选择题、填空题、实验探究题
重力的概念、大小、方向与应用、重心的概念及应用,探究物体所受重力与质量的关系
重力的概念、大小、方向与应用、重心的概念及应用,探究物体所受重力与质量的关系
★★
选择题、填空题、作图题、实验探究题
运动和力
摩擦力
·
考点
内容
难度
题型
牛顿第一定律,惯性的概念,惯性的利用与防范,平衡状态与平衡力,二力平衡条件,探究阻力对物体运动的影响,探究二力平衡的条件
牛顿第一定律、惯性概念及其应用、平衡状态与平衡力、二力平衡条件、阻力对物体运动的影响、二力平衡条件的探究
★★
选择题、填空题、作图题、实验探究题
摩擦力的概念,摩擦的利用与防止,摩擦力的测量,探究影响滑动摩擦力大小的因素
摩擦力的概念、摩擦的利用与防止、摩擦力的测量、影响滑动摩擦力大小的因素探究
★★
选择题、填空题、作图题、实验探究题、简答题、计算题
考点一 机械运动
考法01 长度和时间的测量
1.(2015·安徽·中考真题)小明利用最小分度值为1mm的刻度尺测量一个物体的长度,三次测量的数据分别为2.35cm、2.36cm、2.36cm,则测量结果应记为
A.2.36cm B.2.357cm
C.2.35cm D.2.4cm
2.(2014·安徽·中考真题)以下说法中,错误的是( )
A.测量铅笔的长度可以选用毫米刻度尺
B.温度计的玻璃泡应与被测液体充分接触
C.使用测电笔时要用手接触笔尾金属体
D.弹簧测力计只能测量竖直方向上力的大小
3.(2012·安徽·中考真题)如图所示,某同学测量一片完整树叶的长度,读数为 cm.
考法02 机械运动
4.(2024·安徽·中考真题)如图所示,玉兔二号月球车沿着嫦娥四号探测器的斜梯缓缓下行,到达月球表面,留下了属于中国的印记。在玉兔二号月球车下行的过程中,若以玉兔二号为参照物,则嫦娥四号是 (选填“运动”或“静止”)的。
5.(2023·安徽·中考真题)2023年5月17日,我国成功发射第56颗北斗导航卫星。在进入地球同步轨道后,以地面为参照物,该卫星是静止的,以太阳为参照物,该卫星是运动的,这说明物体的运动和静止是 (选填“相对”或“绝对”)的。
6.(2021·安徽·中考真题)利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可以监测震源的位置。图示两条直线分别表示这两种波从震源开始传播的距离(s)与所用时间(t)的关系,若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s,则震源到该监测站的距离为( )
A.25km B.50km C.75km D.100km
7.(2020·安徽·中考真题)汽车后刹车灯的光源,若采用发光二极管( LED) ,通电后亮起的时间会比采用白炽灯大约短0.5s,这有助于后方车辆驾驶员及时作出反应。假设后方车辆以36km/h的速度匀速前进,在0.5s的时间内,后方车辆前行的距离为 m。
8.(2019·安徽·中考真题)如图所示,水面上两船相距15km,实验员在一条船上敲响水里的一口钟,同时点燃船上的火药使其发光;另一条船上的实验员在看到火药发光后10s,通过水里的听音器听到了水下的钟声.根据这些数据计算声音在水中传播的速度为 m/s.
9.(2012·安徽·中考真题)2011年11月3日,“神舟八号”无人飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现对接(图为对接示意图),对接时二者的速度相等,这时以“神舟八号”为参照物,“天宫一号”是 (选填“运动”或“静止”)的。
10.(2018·安徽·中考真题)大客机C919是我国首架具有自主知识产权的大型喷气式干线民用客机.它的巡航速度是920km/h,该速度值的物理意义是 .
知识点一 长度和时间的测量
知识
概念
理解
长度的测量
1. 长度单位
(1)国际单位是米,符号m。
(2)常用单位:
km、dm、cm、mm、μm、nm
(3)单位换算
1km=103m=106mm=109μm=1012nm。
1m=10dm=102cm=103mm。
(4)长度估测。
2. 刻度尺的使用:会看(量程与分度值)、会放、会读、会记。
3. 长度测量的特殊方法
(1)长度测量的特殊方法有:辅助法、累积法(测多算少法)、化曲为直法等。
(2)读数时,要估读出分度值的下一位数值。
时间的测量
1. 时间单位
(1)国际单位是秒,符号s。
(2)常用单位有:h、min
(3)单位换算:
1h=60min 1min=60s
2. 测量工具:停表。
停表的读数方法
(1)看清停表的量程与分度值:量程以小表盘为准,分度值看大表盘的刻度。
(2)停表的读数=分针读数(min)+秒针读数(s)。
知识点二 机械运动
知识
概念
理解
机械
运动
(1)定义:把物体位置的变化叫做机械运动。
(2)描述运动时,选做标准的物体叫做参照物。
(3)运动和静止的相对性。
选择的参照物不同,物体的运动情况就可能不同。
速度
(1)物理意义:表示物体运动快慢的物理量。
(2)定义:把路程与时间之比叫做速度。
(3)公式:,速度在数值上等于物体在单位时间内通过的路程。
(4)单位:
①国际单位制:米/秒,符号m/s
②交通运输中:千米/小时,符号km/h
速度的单位由路程单位和时间单位组合而成。
1m/s=3.6km/h
匀速直线运动
(1)物体沿直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。
(2)匀速直线运动的s-t、v-t图像
s-t图象该图像是过原点的倾斜直线;
v-t图像是一条与t轴平行的直线。
变速直线运动
(1)物体做直线运动时,其速度的大小常常是变化的,这种运动叫做变速直线运动。
(2)平均速度:用来粗略地描述做变速运动的物体的平均快慢程度,计算公式.
说一个物体的平均速度时,必须指出在哪段时间内,或在哪段路程中。
一、填空题
1.(2024·安徽合肥·二模)石墨烯是目前世界上已知最薄的一种材料,具有优异的光学、电学、力学特性,是一种未来革命性的材料。单层石墨烯的厚度相当于一根头发直径的20万分之一,约为0.335nm,合 m。
2.(2024·安徽滁州·三模)如图所示,用刻度尺测量物体的长度,该物体的长度是 cm。
3.(2024·安徽芜湖·模拟预测)某同学用同一把刻度尺对同一物体的长度进行了6次测量,结果如下:12.45cm、12.4cm、12.42cm、12.434cm、12.44cm、12.75cm。则该物体的长度应记为 cm。
4.(2024·安徽安庆·三模)速度的常用单位有m/s和km/h,根据推算可知,1m/s 3.6km/h(选填“>”“<”或“=”)。
5.(2024·安徽阜阳·模拟预测)你知道在空间站中的航天员一天能看到多少次日出日落吗?目前国际空间站(ISS)绕地球一圈的长度约为40076km,速度约为28000km/h。因此,ISS绕地球一圈所需的时间约为 min,所以空间站中的航天员一天能看到16次日出日落。(结果精确到0.1min)
6.(2024·安徽阜阳·三模)2024年1月我国载人航天首发成功——天舟七号为“天宫”送去“年货大礼包”。如图所示,天舟七号货运飞船距离天和核心舱19m,正以相对核心舱0.2m/s的速度向核心舱匀速直线运行。以天舟七号为参照物,天和核心舱是 (选填“运动”或“静止”)的。
7.(2024·安徽合肥·三模)2024年4月26日,神舟十八号与中国空间站完成自主快速交会对接,对接成功后,组合体围绕地球飞行的过程中,以地面为参照物,神舟十八号是 (选填“运动”或“静止”)。
8.(2024·安徽池州·模拟预测)2024年1月11日13时30分,全球最大固体运载火箭引力一号由太原卫星发射中心在海阳附近海域发射升空,将3颗卫星送入预定轨道。如图所示为火箭发射的场景,以海平面为参照物,火箭是 (选填“运动”或“静止”)的。
9.(2024·安徽合肥·二模)甲、乙两车从同一地点同时向东做匀速直线运动时,其运动的s—t图像如图所示,以甲车为参照物,乙车在向 (选填“东”或“西”)运动。
10.(2024·安徽亳州·三模)为了测量小车在斜面上下滑时的平均速度,将小车从斜面上A处由静止释放到达B处(如图),图中方框内数字为电子表两次测量时显示的示数(格式为“时:分:秒”),则小车从A处运动到B处的平均速度为 m/s。
二、单选题
11.(2024·安徽蚌埠·一模)声音在不同介质中传播的速度不同。某同学想测量声音在一段特殊金属管中传播速度。已知管长为884m,在一端敲击一下,在另一端先后听到两次声音,用专用设备测量两次声音相隔2.43s,空气中声速340m/s,声音在金属管中的传播速度是:( )
A.340m/s B.680m/s C.5200m/s D.2600m/s
12.(2024·安徽·一模)一辆洒水车一边匀速直线行驶一边进行洒水工作。在进入隧道前,洒水车在距隧道口519m处鸣笛,司机在鸣笛3s后听到隧道口处山崖反射的回声,声音在空气中的速度为340m/s。当洒水车距隧道口360m时(洒水车仍未进入隧道),一路人位于隧道内某处刚好听到洒水车的音乐声,立刻向隧道前或后两个方向跑,都刚好能跑出隧道进入开阔地带,避免水溅到身上。如果该路人跑步的速度恒为3m/s,则该隧道的长度为( )
A.1260m B.720m C.540m D.180m
三、实验题
13.(2024·安徽蚌埠·三模)“测量小车运动的平均速度 ”实验装置如图所示。让小车从斜面上的 A 点由静止释放,分别将金属挡 板固定在 B 点和 C 点,测出小车从 A 点运动到 B 点和 C 点的时间,即可测出小车在不同阶段的平均速度。
(1)实验中,用到金属挡板的作用是 。
(2)按照正确的操作步骤进行实验,测得小车从 A 滑到 B 的时间 tAB= 1.6s ,从 A 滑到 C 的时间 tAC=2.4s,则 BC 段的平均速度 vBC= m/s。
14.(2024·安徽淮北·三模)小强利用带有刻度的斜面、小车和电子停表做“测量小车运动的平均速度”实验。如图甲所示,让小车从斜面上的A点由静止开始滑下,图中方框内的数据是小车在A、B、C三个位置时电子停表显示的时间,电子停表显示的时间的格式如图乙所示。
(1)由图可知,小车在AC段运动的路程为 cm,平均速度为 m/s。
(2)通过小强的测量数据可以判断,小车在AB段的平均速度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)小车在BC段的平均速度。
考点二 力 运动和力
考法01 力 弹力 重力
11.(2016·安徽·中考真题)为研究弹簧的性质,我们在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码(如图a),同时记录弹簧总长度L与钩码质量m,所得数据记录在表一中,已知弹簧原长L0=6.0cm,实验过程中,弹簧形变在弹性限度内,不计弹簧所受的重力;(g取10N/kg)
表一:
实验次数
1
2
3
4
5
6
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
弹簧总长度L/cm
6.0
7.2
8.4
9.6
10.8
12.0
(1)请根据表一中的数据,将表二填写完整;
表二:
实验次数
1
2
3
4
5
6
弹力F/N
0
0.3
0.9
1.5
弹簧伸长量Δx/cm
0
1.2
3.6
6.0
(2)请在图b坐标系中描点作出弹力F跟弹簧伸长量Δx的关系图像;
(3)本实验的结论就是弹簧测力计的工作原理,只有规范使用弹簧测力计,才能准确测量力的大小,请写出一条正确使用弹簧测力计的操作要求: 。
12.(2014·安徽·中考真题)如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO=OB),释放小球,研究小球在水平方向上的受力和运动情况,则( )
A.小球从A运动到O的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大
B.小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小
C.小球运动到B点时将停止运动并保持静止
D.小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变
13.(2011·安徽·中考真题)如下图所示,请画出静止在水平桌面上的茶壶所受重力的示意图。
考法02 摩擦力
14.(2023·安徽·中考真题)小宇在拖地时,拖把头沿图中v所示方向运动,则拖把头对地面压力的方向、地面对拖把头摩擦力的方向分别为( )
A.垂直地面向下、与v所示方向相反
B.垂直地面向下、与v所示方向相同
C.沿拖杆斜向下、与v所示方向相同
D.沿拖杆斜向下、与v所示方向相反
15.(2022·安徽·中考真题)小军在整理房间时,用平行于水平地面的力推动玩具箱,如图所示。若地面粗糙程度相同,则箱内玩具越重,箱子运动时受到的滑动摩擦力越 (选填“大”或“小”)。
16.(2019·安徽·中考真题)图为研究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验的示意图.
实验的过程为:
a.用弹簧测力计缓缓拉动木块.使它沿水平长木板滑动,当测力计示数稳定后,该示数即为此状态下滑动摩擦力的大小
b.改变放在木块上的砝码.测出此种情况F的滑动摩擦力.
c.换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力.
.....
(1)该实验的原理是: .
(2)该实验的结论是:
考法03 运动和力
17.(2023·安徽·中考真题)如图所示,汽车上配有安全带和头枕,司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时,对乘车人员起主要保护作用的分别是( )
A.头枕、头枕 B.安全带、安全带
C.安全带、头枕 D.头枕、安全带
18.(2011·安徽·中考真题)沿东西方向直线运动的火车突然刹车,车箱里的乘客看到水平桌面上的小球朝着自己滚动过来(如图所示),这是由于小球具有 的缘故。若乘客是面朝西坐着的,则列车是向 (选填“东”或“西”)运动的。
19.(2024·安徽·中考真题)2024年4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。26日5时04分,在轨执行任务的神舟十七号航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”空间站。随后,两个航天员乘组面向镜头向牵挂他们的全国人民报平安(如图所示)。下列说法正确的是( )
A.载人飞船在升空的过程中惯性增大 B.“天宫”空间站处于平衡状态
C.地球对“天宫”空间站有吸引作用 D.航天员报平安的声音是通过声波传回地面的
20.(2024·安徽·中考真题)如图所示,一根有一定质量的木杆竖直悬挂在细绳下端,一只质量为10kg的猴子抱住木杆处于静止状态。某一间细绳突然断了,猴子本能地立即沿木杆使劲往上爬,在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度一直保持不变,g取10N/kg,则该过程中猴子所受摩擦力的大小为 N。
21.(2022·安徽·中考真题)图示为小张测量体重时的情景,静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,则( )
A.F2与G是一对平衡力 B. F1与F2是一对平衡力
C. F1与F2是一对相互作用力 D.F1与G是一对相互作用力
22.(2021·安徽·中考真题)如图,小雯在做家务劳动时,用平行于水平地面的力推沙发,沙发有相对地面运动的趋势,但它没有被推动。在上述过程中( )
A.地面对沙发没有摩擦力的作用
B.人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力大小相等
C.人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对平衡力
D.沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对相互作用力
23.(2020·安徽·中考真题)如图所示,一轻质弹簧(即重力不计),上端挂在铁架台的水平横杆上,下端挂一重为G的小球并保持静止。图中分别出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是( )
A.G与F3是一对平衡力
B.G与F3是一对相互作用力
C.F1与F2是一对平衡力
D.F1与F2是一对相互作用力
24.(2019·安徽·中考真题)如图所示,A.B两物块叠放在水平桌面上保持静止.图中分别给出了A、B的受力示意图.下列说法正确的是
A.F2与GA、F1两个力的合力是一对作用力与反作用力
B.F1与F3是一对作用力与反作用力
C.GA与F2是一对平衡力
D.F2与F1是一对平衡力
知识点一 力 弹力 重力
知识
概念
理解
力
(1)概念:力是物体对物体的作用。
(2)单位:牛顿(N)。
(3)力的作用效果
使物体发生形变、改变物体的运动状态。
(4)三要素:力的大小、方向、作用点。
(5)力的示意图。
(6)物体间力的作用是相互的。
相互的力分别叫做作用力与反作用力。大小相等,方向相反,且在同一条直线上,但分别作用在两个物体上。
弹力
(1)弹力:物体发生弹性形变而产生的力。
(2)弹簧测力计的使用
调零;力的方向与弹簧的轴线方向一致;读数时,视线要与指针对应的刻度线垂直。
弹簧测力计的测力原理
在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比。
重力
(1)定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
(2)大小:物体所受的重力大小跟它的质量成正比,公式:G=mg
(3)重力的方向总是竖直向下。
(4)重心。
(1)重力和质量是两个不同的物理量。
(2)重力的方向“竖直向下”理解为与水平面垂直指向地心,不能说成“垂直向下”。
知识点二 摩擦力
知识
概念
理解
摩擦力
(1)三种摩擦:滑动摩擦、静摩擦、滚动摩擦。
(2)滑动摩擦力:
①两个相互接触的物体,相对滑动时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力。
②影响因素:压力与接触面的粗糙程度。
(3)增大摩擦的方法:增大压力、接触面粗糙。
(4)减小摩擦的方法:减小压力、接触面光滑、分离、用滚动摩擦代替滑动摩擦。
测量滑动摩擦力
(1)原理:二力平衡。
(2)测量方法
用弹簧测力计水平拉动木块,使它做匀速直线运动,此时读出弹簧测力计的示数,即为滑动摩擦力的大小。
知识点三 运动和力
知识
概念
理解
牛顿第一定律
(1)阻力对物体运动的影响
运动物体受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动得越远。
(2)牛顿第一定律
一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
牛顿第一定律不是实验定律,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括出来的。
惯性
(1)惯性
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性。
(2)惯性的利用。
(3)惯性的危害和防止
一切物体在任何情况下都具有惯性。惯性的大小由物体的质量决定的。
二力平衡
(1)二力平衡的条件
简记:同体、等大、反向、共线。
(2)运动和力的关系
物体受到平衡力的作用,运动状态不发生改变。物体受到非平衡力的作用,运动状态发生改变。
区别“平衡力”和“相互的力”关键是看两个力是否作用在同一物体上。作用在同一物体就是平衡力,作用在两个物体就是相互的力。
力、弹力、重力和摩擦力
一、填空题
1.(2024·安徽淮南·三模)成语“以卵击石”比喻不自量力,自取灭亡。在“卵”和“石”撞击时,“卵”对“石”的作用力 (选填“大于”“等于”或“小于”)“石”对“卵”的作用力。
2.(2024·安徽滁州·一模)如图所示,这是我国航天员正在舱外作业的场景。航天员在轨道舱外作业时,需要系上一根安全绳连接轨道舱。当航天员意外飘离轨道舱时,可拉着绳返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是 的。
3.(2024·安徽合肥·模拟预测)如图所示,弹簧测力计拉着物块在水平面上做匀速直线运动,则此时物块受到的摩擦力为 N。
4.(2024·安徽池州·一模)一根弹簧在不受拉力作用时原长为5cm,在弹性限度内,伸长的长度ΔL与所受拉力F之间的关系如下表所示,则当所受拉力F为6N时,弹簧的长度是 cm。
伸长的长度ΔL/cm
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
所受拉力 F/N
1
2
3
4
5
6
7
5.(2024·安徽合肥·一模)小明在科技博览阅读中查阅了某星球上重力与质量的关系图像,如图所示。通过图像可知,一物体质量为10kg,它在这个星球上受到的重力为 N。
6.(2024·安徽合肥·一模)为了测量木块与水平桌面之间的摩擦力,某小组设计了如图所示的实验装置,在小桶中装沙子,直至木块沿水平桌面刚好做匀速运动,此时测得木块质量为m1,小桶质量为m2,沙子和小桶总质量为m3,则木块与桌面之间摩擦力大小为 。
7.(2024·安徽蚌埠·三模)如图所示,一个倾斜的传送带, 在 A 、B 两个轮子转动下促使传送带运动,并带动物块向右上方匀速直线运动(不计空气阻力),物块在传送带上没有发生滑动,且传送带与轮之间不打滑,此过程中,物块的重力势能不断增大,这是由于物块所受的 (选填“摩擦力 ”或“支持力 ”)对物块做功的缘故。
8.(2024·安徽合肥·二模)如图甲所示,用一个水平推力F将物块从图甲中的位置推动到图乙中的位置,此过程中物块受到的滑动摩擦力的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
9.(2024·安徽合肥·三模)2024年4月3日,旅韩大熊猫“福宝”入住四川卧龙神树坪基地。如图是“福宝”练习爬树的情景。当“福宝”抱着树干匀速竖直向上爬时,“福宝”受到的摩擦力方向是 。
10.(2024·安徽·模拟预测)如图所示,三个完全相同物体A、B、C,用细绳a、b相连置于粗糙水平地面上,现用大小为30N的力F作用于A上,使A、B、C一起在水平面上做匀速直线运动,则此时细绳a对物体B的拉力为 N。
11.(2024·安徽合肥·模拟预测)如图所示,用力F沿水平方向拉动物体B,使物体B在水平放置的木板A上向左做匀速直线运动。则木板A上表面所受摩擦力的方向水平向 (选填“左”或“右”)。
二、单选题
12.(2024·安徽·一模)如下图所示为逆时针打开矿泉水瓶盖的过程。下列能表示手对瓶盖的摩擦力f方向的是( )
A. B.
C. D.
13.(2024·安徽滁州·三模)北京冬奥会后,许多群众喜爱上了冰壶运动。如图所示,一个冰壶在水平冰面上向左滑动,则地面对冰壶支持力的方向、冰壶对冰面摩擦力的方向分别为( )
A.垂直冰面向上、水平向左 B.垂直冰面向上、水平向右
C.垂直冰面向下、水平向左 D.垂直冰面向下、水平向右
14.(2024·安徽·模拟预测)如图所示,铁块A重4N,静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上,将重为2N的木块B放在铁块上面时,恰能一起沿着黑板面缓慢匀速下滑。取走木块B,用竖直向上的力 F推铁块,使其匀速向上运动(磁铁对A的作用力大小不变),则F的大小为 ( )
A.4N B.6N C.10N D.12N
三、实验题
15.(2024·安徽合肥·二模)在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,进行了如下的改进。如图甲所示,长方体木块上表面比下表面更为粗糙,放在由电机驱动的水平传送带上,通过细绳与固定在竖直墙壁上的弹簧测力计相连。
(1)本实验除了要保证木块相对地面保持静止外,还需控制的条件是 (选填“A”或“B”);
A.水平传送带必须匀速运转 B.连接滑块的细绳必须水平
(2)若某次实验中,弹簧测力计的示数如图乙所示,则木块所受摩擦力的大小为 N;
(3)先后用上、下表面贴放在传送带上,在木块上放不同质量的砝码进行实验,绘制出摩擦力与压力之间的关系图像如图丙所示。当较粗糙的上表面贴放在传送带上进行实验时得到的实验图像应为 (选填图像编号)。
16.(2024·安徽安庆·三模)为了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”,某物理创新实验小组设计了如图所示的实验装置:
(1)用电子秤测量甲、乙两个物体的重分别为和;
(2)实验中除了要保持甲物体在电子秤上静止外,还需要控制( )
A.定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平
B.拉长木板时必须使长木板做匀速直线运动
C.A和B都需要控制
(3)正确操作的情况下读出电子秤示数为,则物体乙所受的摩擦力大小为 ;
(4)若在乙物体上放一个,再次拉动长木板,则电子秤的示数会 (选填“变大”或“变小”)。
17.(2024·安徽滁州·二模)圆梦科技小组利用如图所示的装置探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:
(1)如图甲所示,实验过程中, (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板;
(2)往沙桶中增减沙子,利用多次实验的数据绘制的滑动摩擦力与压力的关系如图乙所示。由图像可知:接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力成 (选填“正”或“反”)比。
力和运动
一、单选题
1.(2024·安徽·一模)如图,小车中放置了一个装有清水的封闭试管,试管内有一较大的空气泡。当小车在平直路面上突然向右加速行驶时,试管相对于小车保持静止状态,则此刻小车对试管的摩擦方向及试管内气泡的运动方向分别是( )
A.水平向左、水平向右 B.水平向左、水平向左
C.水平向右、水平向左 D.水平向右、水平向右
2.(2024·安徽淮北·三模)如图所示,在光滑的水平桌面上,一个质量为m的小球在细绳的拉力的作用下做匀速圆周运动。下列关于小球的说法中正确的是( )
A.小球的运动状态在不断地改变
B.小球相对于圆心是静止的
C.小球的重力和桌面对小球的支持力是一对相互作用力
D.小球受到的拉力和摩擦力是一对平衡力
3.(2024·安徽合肥·二模)如图所示,砝码放在硬纸片上。拨动左边的弹性片,它能将右边小的硬纸片弹走,然而纸片上的砝码未被弹走,下列说法正确的是( )
A.硬纸片具有惯性、砝码没有惯性 B.砝码未被弹起是因为不受力的作用
C.硬纸片受弹力后惯性会减小 D.硬纸片受弹力改变运动状态
4.(2024·安徽合肥·二模)如图,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.木块受到小车对它施加向右的摩擦力
B.木块运动速度越大,惯性也越大
C.当小车受到阻力突然停止运动时,如果木块与小车接触面非常光滑,木块将向右倾倒
D.小车对木块的支持力和木块对小车的压力是一对相互作用力
5.(2024·安徽蚌埠·三模)如图所示,嫦娥六号月球探测车成功着陆于月球背面的南极-艾特肯盆地,并保持静止状态。嫦娥六号月球探测车所受的重力为G,其所受月面的支持力为F1,其对月面的压力为F2。下列说法正确的是( )
A.F1和F2的合力为零
B.F1和 F2是一对平衡力
C.F2和G是一对相互作用力
D.F1和G是一对平衡力
6.(2024·安徽合肥·一模)如图所示,女孩用拉力F竖直向上提书包,但书包静止不动,未离开地面。若书包的重力为G,下列说法正确的是( )
A.拉力F与重力G是一对平衡力 B.拉力F与重力G是一对相互作用力
C.书包的重力G和拉力F的合力方向为竖直向上 D.书包所受合力的大小为0
7.(2024·安徽合肥·一模)如图所示,旅行包B放在拉杆箱A上,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,在水平推力F的作用下,拉杆箱A和旅行包B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( )
A.A对B具有水平向右的摩擦力
B.B所受重力和A对B的支持力是一对平衡力
C.A对B具有水平向左的摩擦力
D.B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
8.(2024·安徽滁州·一模)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( )
A.A对B具有水平向右的摩擦力
B.A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
C.B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
D.地面对A的支持力大小等于A和B受到的重力之和
二、填空题
9.(2024·安徽安庆·三模)如图所示是老师上课演示的“苹果向上爬”的趣味实验:将筷子插在苹果中央,手握住筷子中上部,用锤子轻敲筷子上部,苹果就慢慢向上“爬”了,这是因为 (选填“筷子”或“苹果”)具有惯性的结果。
10.(2024·安徽合肥·二模)小明坐在水平匀速直线运动的火车中将图中小球竖直向上抛出,当小球上升到最高点时,所受的力全部消失、则相对于地面小球将 (选填“静止在最高点”“加速直线下降”或“水平匀速直线运动”)。
11.(2024·安徽六安·模拟预测)一杯水在斜面上保持静止,O点为其重心,其受力示意图如图所示,则斜面对这杯水作用力的合力方向 。
三、作图题
12.(2024·安徽池州·一模)小明在工厂参加劳动实践,观察到瓶子和传送带一起水平向右做匀速直线运动,如图所示。请画出该过程中瓶子受力的示意图(瓶子的重心在A点)。
13.(2024·安徽合肥·一模)如图所示,小车向右运动的过程中,用细线悬吊的小球B和物体A均相对于车厢保持静止不动,请在题图A点画出物体A此时的受力示意图。
四、实验题
14.(2024·安徽合肥·模拟预测)在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的 ;
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见表。
接触面材料
小车受阻力情况
小车在水平面运动的距离cm
毛巾
大
23.2
棉布
较大
45.3
木板
小
97.5
同学们分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远;进一步推理得山的结论是:不受阻力作用时,运动的小车将 。
15.(2024·安徽·模拟预测)为了探究二力平衡的条件,小明取一块长方形轻质硬纸板在对角线顶点附近各开一个小 孔,用细线系住,细线的另一端跨过桌边的定滑轮各悬挂一个50g的钩码,如图甲所示。
(1)实验中让硬纸板处于静止状态,而不是让硬纸板做匀速直线运动,这样做的原因是 ;
(2)接着小明将硬纸板旋转一定角度释放,如图乙所示,这是为了探究 。
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