内容正文:
物理一轮复习第一部分:运动与相互作用
第二讲:力学基础综合
目录
`2025·一轮·讲练测
第 1 页
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考情分析
复习目标
考点一 力和运动
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点1 力 重力 弹力
知识点2 牛顿第一定律
【提升·必考题型归纳】
考向1 力的估测与力学概念辨析
考向2 探究阻力对运动的影像
考点二 二力平衡与摩擦力
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点1 二力合成与二力平衡
知识点2 摩擦力
【提升·必考题型归纳】
考向1 受力分析
考向2 相互作用力和平衡力判断
考向3 摩擦力的计算
真题感悟
年份
题号
题型
考查点及如何考查
分值
总分
2024
6
选择题
力学概念辨析
3
3
2023
4.1A
选择题
力学概念辨析,力估测
4
5
14
画图题
重力的画法
1
2022
6
选择题
力学概念辨析
3
3
2021
1A
选择题
力的估测
0.75
3.75
5
选择题
力学概念辨析
3
2020
1B
选择题
力的估测
0.75
3.75
6
选择题
力学概念辨析
3
分析上表可知,重庆近五年中考对本讲知识的考查以概念辨析为主,在2024年考察突出新情景,关注物理知识与实际生活的结合
预计2025年重庆中考主要在选择题中考查本讲知识,分值为4分左右。概念辨析会结合实际生活考察,分值在3分左右,涉及估测问题和画图问题,注意摩擦力的受力分析与相关计算,特别设计牵引力的平衡
1、 理解力的基本概念和实际生活的结合
2、 掌握相关的实验和摩擦力的计算。
考点一 力与运动
知识点1 力 重力 弹力
一.力
(1)定义:物体对物体的 。
(2)特点:
①物体性:力的产生离不开物体,需要 物体和 物体(施力物体同时也是 )
②普遍性:力是普遍存在的;力可以接触,也可以不接触
③相互性:力的作用是 的,两个相互作用的物体之间存在一对相互作用力;
相互作用力的特点: 、 、 、 、分别作用在 的物体上
二.力的作用效果:
(1)力可以使物体发生 。(2)力可以改变物体的 :
①物体运动状态发生改变,一定受到 (平衡力或非平衡力)
②运动状态发生改变包含速度的 与 ,有一个发生改变,运动状态就会发生改变,如匀速转弯,虽然速度的大小不变,但是方向改变,也是运动状态发生改变,受到非平衡力
三.力的三要素
(1)力的 :单位:牛顿“N”(2)力的 (3)力的
(2)力的三要素与作用效果的关系:力的三要素可以 力的作用效果
四.力的示意图:
五.弹力
1、产生:由于物体发生 而产生的力叫弹力。弹力是一类力:拉力、压力、支持力……
2、大小:跟物体 有关。物体弹性形变越大,产生的弹力越大。
3、方向:跟物体的形变方向 。
4、弹力产生的条件: ,并且发生 。
5、弹簧测力计:
(1)原理:在弹簧的弹性限度内,伸长量跟拉力成 比
(2)使用:①观察测力计的 和 ②调节指针指向 来回拉动几次减小摩擦③被测力的方向应跟测力计的 方向一致 ④被测力的大小不能超过测力计的最大测量值
(4)读数:示数表示挂钩受到的
六.重力
1、产生:物体由于受到地球的 而受到的力地球附近的所有物体都受到重力的作用。
2、大小:重力跟质量成 比,G= ,g=9.8N/kg
3、方向: ;应用:重锤线,水平仪
4、重心:物体所受到重力的 作用点
①形状规则、质量分布均匀的物体,重心在其
②物体的重心越低,越
③物体的重心不一定在物体上,可以发生改变,形状不均匀物体利用 确定重心
5、重力和质量的关系
区别与联系
质量m
重力G
区别
定义
物体所含物质的多少
地面附近物体由于地球的吸引而受到的力
方向
无
竖直向下
大小
物体的属性(不变)
随物体所在位置(如高度、纬度)而变化
国际单位
kg
N
测量工具
天平
弹簧测力计
联系
(1)在同一地点,G=mg= ρgV,物体受到的重力和质量成正比。
(2)g 是一个比例系数(常数),9.8N/kg,粗略计算中取 g=10N/kg
(3)g 表示在地球附近,质量是 1kg 的物体受到的重力是 9.8N。
知识点2 牛顿第一定律
1.牛顿第一定律的探究实验
(1)三同一静止:同一小车,同一斜面,同一高度,由静止释放。实验中让小车从斜面的同一高度由静止自由释放,目的是 。
(2)结论:平面越光滑,阻力越小,小车运动距离越 ,速度减小越 。
(3)推理:阻力为零,小车运动距离无限远,做 运动。
2.牛顿第一定律(惯性定律)
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。
(1)牛顿第一定律的意义
①说明力不是维持运动状态的原因,而是 运动状态的原因
②说明 都有保持静止或匀速直线运动的本性
3.惯性
(1)概念: 保持原来运动状态 的性质。
(2)惯性是物体的 ,力是对物体外加的作用。
(3)惯性只与 有关,质量越大,惯性越 。与是否受力、速度
(4)惯性的利用和危害
考向1 力的估测与力学概念辨析
例题一:(2024•綦江区校级一模改编)2024年3月9日,重庆铜梁龙足球队在铜梁运动场首次以中甲球队的身份迎来了辽宁铁人队的挑战,在现场上万名球迷的加油助威下,最终以1:0拿下比赛。下图是比赛时的情景,有关此情景下列说法正确的是( )
A.运动员踢球时,使脚感到疼痛的力是足球发生弹性形变产生的弹力
B.踢到空中的足球,继续向前飞行是受到了惯性力的作用
C.运动员起跑时用力蹬起跑器利用了力的作用是相互的
D.射门时空中匀速飞行的弧线球运动状态没有改变
E.投出的足球飞达最高点过程中,重力势能转化为动能,在最高点时重力势能最小
F.在水平地面上,人用水平方向的力推车,车未动,此时推力小于摩擦力
G.踢出去的足球在草坪上减速运动后静止,是因为球的运动需要力来维持
H.运动员穿的运动鞋底有花纹是为了通过增大受力面积来增大摩擦力
I. 运动员加速冲刺过终点时,受到了平衡力的作用
练习一:(24-25九年级上·重庆·阶段练习)据国防部网站消息,2024年9月25日8时44分,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射1枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹“东风-31AG”准确落入预定海域,如图,彰显出我国军事的绝对实力,以下分析正确的是( )
A.“东风-31AG”升空时以地面为参照物它是静止的
B.“东风-31AG”在加速上升过程中,动能增大,机械能增大
C.“东风-31AG”在飞行过程中,燃料燃烧,质量减少,惯性减小
D.火箭进入太空稳定匀速转动时,收到平衡力作用
E.乘客乘坐飞机时系好安全带是为了减小惯性
F.降落时飞机的速度越来越小,说明力是维持物体运动状态的原因
G.如图,球到达b点时,惯性消失,实心球下落
练习二:(23-24九年级下·重庆大足·期末)如图所示,陀螺又称陀罗,是中国民间最早的娱乐健身玩具之一。关于陀螺以下描述正确的是( )
A.为使陀螺不停地旋转,应使用较粗糙的线不停抽打
B.用线不停抽打陀螺使其旋转,说明力是维持物体运动状态的原因
C.旋转的陀螺能保持转动而不倒下,是因为受到惯性作用
D.匀速旋转的陀螺所受重力和支持力是一对相互作用力
E.如图甲,用力掰弯钢片时,手对钢片的力大于钢片对手的力
F.如图丙,无人机匀速向上飞,它的机械能变大
G.如图丁,若小车向右做匀速直线运动,则光滑木块受到弹簧的拉力
练习三:判断下列物理量的估测是否合理。(合理的打“√”,不合理的打“×”)
(1)(2023·重庆A卷T1A)托起两个鸡蛋500N。( )(2)(2023年江北区一模)一块橡皮擦重1N。( )
(3)(2022沙坪坝校级模拟)1元硬币重6N。( )(4)(2023重庆二模)一个中学生重50N。( )
考向2 探究阻力对运动的影响
例题一:(2024•江北区校级一模)如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止滑下,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1) 实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度
大小 (选填“相等”或“不相等”);
(2)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”);
(3)推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做 ;
(4)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了牛顿第一定律。牛顿第一定律 (选填“是”或“不是”)直接由实验得出的,但其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法;
(5)牛顿第一定律告诉我们物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原来 不变的性质。
练习一:(2024春•奉节县期末)2022年北京冬奥会的成功举办,让很多人喜欢上了滑雪运动。人们在滑雪场坐在充气滑雪垫上从高处滑下时,滑雪者能滑出很长一段距离(如图甲)。看到这一现象后,小华展开了思考,小华猜想:如果水平雪面足够光滑,他们会一直运动下去。为了验证自己的猜想,他用如图乙、丙、丁所示装置探究他的猜想。
(1)实验时,让小车从同一斜面的 由静止滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的速度;
(2)小华通过实验发现,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,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (填“快”或“慢”),若水平面完全光滑且足够长,小车将一直做 ,从而验证了自己的猜想;
(3)实验后小明评估实验过程,小车到达水平面后竖直方向受到重力和支持力这一对平衡力的作用,它们 (“改变”或“不改变”)小车的运动状态,而小车运动状态的改变只与水平方向的 有关;
(4)在大量类似实验基础上,牛顿概出了著名的牛顿第一定律。小华联想到自己荡秋千运动到右侧最高点时,假设受到的力全部消失,自己将处于怎样的运动状态呢?你认为下列选项中正确的是 (图中的小球表示小华)。
考向3 弹簧测力计的使用与弹力的性质
练习一:(2024•邵东市一模)如图所示,某同学实验时,在弹簧测力计的两侧沿水平方向同时各施加6N的力。此时弹簧测力计的示数为( )
A.0N B.3N C.6N D.12N
练习二:(2024春•重庆期末)春季是流感爆发的高峰期,口罩不仅是作为普通的防寒用品,还增加了医疗防护以及健康护理的功用。关于口罩,下列说法中正确的是( )
A.戴上口罩时松紧对耳根有力的作用,耳根对松紧没有力的作用
B.松紧被拉长,发生了塑性形变
C.松紧形变后会对耳根处产生弹力的作用
D.铝条被压弯说明力能改变物体的运动状态
练习三:(2024·山东菏泽·三模)如图所示,一个小球从竖立在地面上的轻质弹簧(弹簧重力可忽略)的正上方某处自由下落,接触弹簧后又被弹起,则在小球接触弹簧至弹簧被压缩到最短的过程中,下列说法不正确的是( )
A.小球受到的重力不变
B.弹簧对小球的弹力不断变大
C.小球受到的重力和弹簧弹力的合力先变大后变小
D.小球受到的重力和弹簧弹力的合力方向先竖直向下,后竖直向上
考点二 二力平衡与摩擦力
知识点1 二力合成与二力平衡
一.合力
1、定义:一个力的作用效果,跟几个力共同作用的效果相同,那么这个力就是那几个力的合力。
2、同一直线上力的合成
(1)方向相同的两个力的合力 F= ,方向跟两个力方向相同
(2)方向相反的两个力的合力F= ,方向跟较大的力的方向相同
(3)合力方向:与较大力的方向相同。(无论两个力F1 和F2方向相同还是相反)
二.平衡状态及其条件
(1)平衡状态:物体的运动不再发生改变的状态,包括 和 。
(2)物体处于平衡状态的条件:物体所受的 。
三.运动和力的关系
1、运动状态不变
(1)不受力 → 静止或者匀速直线运动
(2)受力平衡(合力为零) → 处于平衡态 → 静止或者匀速直线运动
2、运动状态改变
受力不平衡(合力不为零) → 处于非平衡态 → 变速直线运动 → 加速/减速直线运动→ 曲线运动
四.二力平衡
(1)二力平衡:若一个物体受到两个力的作用时处于平衡状态,这两个力是一对平衡力。
(2)平衡力的特点:等大、反向、共线、作用在 物体上(存在与三个物体之间)
(3)探究二力平衡的实验
五.平衡力与相互作用力区别与联系
分类
相互作用力
平衡力
相同点
不同点
知识点2 摩擦力
1、定义:两个相互接触的物体,当发生相对运动(或相对运动趋势)时,在接触面上会产生阻碍相对运动(或相对运动趋势)的力
2、产生: 、 、 (或 )、 (动粗压)
3、方向:与相对运动(或相对运动趋势)的方向相 (不一定是阻力)
注意:有摩擦力一定有弹力,有弹力不一定有摩擦力
4、 大小:
(1).静摩擦:
理解:大小与外力 相等,方向与外力
(2).滑动摩擦:
理解:滑动摩擦力只和 还有接触面粗糙程度有关(与面积无关)
(1) 压力越大,滑动摩擦力
(2) 接触面越 ,滑动摩擦力越大
(3).滑动摩擦力测量原理:
5.应用
(1)增大摩擦力:
①增大压力:压力捏闸、攀爬器、日字扣②增大接触面粗糙程度:运动员镁粉、瓶盖花纹、轮胎/鞋底花纹③变滚动为滑动:汽车刹车
(2)减小摩擦力:
①减小压力②减小接触面粗糙程度:润滑油③变滑动为滚动:轮子、滚木、轴承滚珠④接触面分离:磁悬浮列车、气垫船
考向1 受力分析
例题一:作出图中A物体的受力情况(其中a、b、c中接触面光滑)
练习一:对下列物体作受力分析
考向2 相互作用力和平衡力的判断与简单计算
例题一:(2024春•南岸区校级期中)如图所示是马戏表演中大象单脚静立在凳子上用鼻子顶球的节目,下列说法正确的是( )
A.大象的重力与凳子对它的支持力是一对平衡力
B.大象对皮球的支持力与皮球所受的重力是一对平衡力
C.大象的重力与大象对凳子的压力是一对相互作用力
D.大象对凳子的压力和舞台对凳子的支持力是一对相互作用力
例题二:(2024秋•北碚区校级期末)如图所示,重为20N的探空气球(包括下方吊篮),所受浮力始终保持100N不变,方向始终竖直向上,同时探空气球受到空气的阻力与其速度平方成正比,即f=kv2(k为定值),此时装载货物的探空气球能以1m/s的速度竖直向下匀速运动;若吊篮中的货物重减少50N,经过一段时间后,气球恰好以2m/s的速度竖直向上匀速运动;当气球以2m/s的速度匀速上升时,吊篮中货物的重为 N。若去掉吊篮中的所有货物,气球能达到的最大上升速度为 m/s(保留一位小数)。
练习一:(2023秋•沙坪坝区校级期末)《猴子捞月》是人们所熟知的童话,如图所示的三只小猴在专注地捞着月亮,下列说法正确的是( )
A.乙对丙的拉力大于丙对乙的拉力
B.甲对乙的拉力与乙所受重力是一对平衡力
C.甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是一对相互作用力
D.甲对乙的拉力大小等于乙对丙的拉力与丙的重力之和
练习二:(2023•铁西区模拟)在一辆向右行驶的汽车车厢的顶壁上挂着一个小球(空气阻力忽略不计)。当出现了如图所示的情景时,汽车在做 (填“加速”、“匀速”、“减速”)运动。此时绳子对球的拉力和球受到的重力 (填“是”“不是”或“可能是”)一对平衡力。此时绳子对球的拉力大小 (填“等于”或“不等于”)球对绳子的拉力大小。
练习三:(2023•九龙坡区一模)3月8日是国际妇女节,在各行各业里都有出色的女性工作者,她们兢兢业业、芳华绽放。本校为学校的女教师组织了一次出游踏青活动,并为女教师们安排了一辆公交车出行,公交车和女教师们的总重为2×105N,该公交车从学校出发行驶了36km,用时0.5h到达了踏青的地方。行驶中,公交车所受的阻力为该车总重力的0.1倍。求:
(1)这次从学校到踏青地,公交车的平均速度是多少?
(2)行驶中,在某一路段做匀速直线运动时公交车所受的牵引力是多少?
考向3 摩擦力的计算
例题一:(2024•九龙坡区校级模拟)如图所示,A、B、C三物块叠放在一起,B受到水平向左的拉力F1=12N,C受到一个水平向右的拉力F2=18N,它们均静止,则B对A的摩擦力f1= ;地对C的摩擦力f2= 。
例题二:(2024•沙坪坝区校级开学)小车在水平方向受到两个拉力F1和F2的作用,拉力F1和F2的大小随时间变化的图像如图乙和丙,小车的运动状态随时间变化的图像如图丁,根据图像,下列分析正确的是
A.t=1s时,小车受到的摩擦力大小是3N,摩擦力的方向水平向右
B.t=3s时,小车受到的摩擦力大小是3N,摩擦力方向水平向右
C.t=7s时,小车受到的合力大小是1N,合力方向水平向右
D.在4到6s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,小车将匀速直线运动
练习一:(2023•渝中区校级一模)如图所示,C物体置于粗糙水平面,物体A、B水平放在物体C上,在3N水平向右的拉力F作用下,使A、B、C一起向右做匀速直线运动,此时B对C的摩擦力和地面对C的摩擦力分别是( )
A.3N,0N B.0N,3N C.0N,0N D.3N,6N
练习二:(2023•垫江县校级模拟)如图甲所示,小杨同学的水平面上叠放了A、B两个长方体木块,B木块用一个弹簧测力计固定在左边墙壁上,A木块足够长,在0~10s内B木块下表面始终在A木块上。现在用水平向右的力F把A木块从右端抽出来,所用的力F与时间t的关系图象如图乙所示,拉动A木块时它的速度v与时间t的关系图象如图丙所示,则下列说法中正确的是( )
A.4~8s内,A木块受到地面施加的摩擦力大小为8N B.2~4s内,A木块受到的合力的大小为2N
C.2~10s内,B木块受到静摩擦力的方向始终向右
D.8~10s内,A木块做减速直线运动,此时弹簧测力计的示数变小
E.若用2F的力向左拉木板B做加速运动,木块A受到的摩擦力大小仍为4N
F.木块B静止不动,所以A受到的摩擦力是静摩擦力
练习三:(2022•渝中区校级模拟)用两个相同的足够大的水平力F将108个完全相同的长方体木块夹在两个相同的竖直木板之间,所有木块都如图所示保持静止状态,木块从左至右编号依次为1、2、3…106、107、108,每个木块的重量均为1N,编号106号木块对编号107号木块摩擦力的方向为 ,摩擦力的大小为 N。
考向4 探究摩擦力影响因素的实验
例题一:(2024•重庆二模)在探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”实验中,王瑞选取了如下实验器材:长木板、木块、砝码(1个)、棉布、毛巾、弹簧测力计。
(1)此实验是根据 原理测出摩擦力大小。
(2)开始拉木块时,水平拉力逐渐增大,但木块仍然静止,木块所受的摩擦力 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)匀速直线拉动木块,弹簧测力计的示数如图甲所示,为 N。
(4)在木块上放上一个砝码,然后匀速直线拉动木块,弹簧测力计示数如图乙所示。通过甲、乙两次实验得出的结论是在接触面粗糙程度相同的情况下 。
(5)根据所提供的实验器材还可探究下列哪个实验 。
A.探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系
B.探究影响重力大小的因素
(6)王瑞同学利用如图丙装置探究“滑动摩擦力大小是与压力有关,还是与重力有关?”这一问题,实验步骤和数据记录如表:
实验步骤
台式测力计示数F/N
金属盒重力G/N
弹簧测力计示数f/N
①把金属盒放在质量不计的白纸上,在拉动白纸的过程中读出测力计的示数
4.8
4.8
1.9
②将质量不计的氢气球系在金属盒上,重复步骤①的实验
3.2
4.8
1.2
③氢气球仍系在金属盒上,往金属盒加入适量的沙子,使台式测力计的示数为4.8N,再重复步骤步骤①的实验
4.8
6.4
1.9
a.实验步骤②使用氢气球是为了改变 (选填“金属盒对纸的压力”或“金属盒的重力”)。
b.根据实验步骤②、③的数据 (选填“能”或“不能”)说明摩擦力大小与压力有关。
c.要分析摩擦力大小与重力大小是否有关,应选择实验步骤 两组数据进行分析。
练习一:(2024•金凤区校级一模)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个钩码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做 ,根据二力平衡知识,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)比较1、2两次实验,是为了研究摩擦力大小与 关系;
(3)刚开始小英做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图象如图乙所示,木块的速度随时间变化的图象如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力为 N;
(4)小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力大小为 N。这样改进的好处是 (写出其中一点);
(5)在操作过程中小英还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图戊所示。此过程中,木块处于 (平衡/非平衡)状态:弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力 (是/不是)一对平衡力。
1.(2023•重庆)2023年3月19日,重庆马拉松比赛在南滨路举行,如图。运动员在比赛中涉及的物理知识,以下判断正确的是( )
A.跑鞋底部有凹凸花纹是为了减小摩擦
B.冲过终点不能立即停下来是因为受到惯性作用
C.起跑前静止时所受重力和人对地的压力相互平衡
D.通过弯道和加速快跑说明力可以改变人的运动状态
2.(2021•重庆)如图所示,浴室防滑垫正面有防滑气泡,反面有防滑吸盘。正面是通过增大接触面的粗糙程度,反面是利用 增大对地面的压力,这两种方法都是增大 力,从而达到理想的防滑效果。
3.(2016•重庆)如图所示,在15N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为3N,则B所受滑动摩擦力方向水平向 (选填“左”或“右”),A受到地面的摩擦力大小为 N。
4.(2023•重庆)请在图中作出空中飞行的实心球所受重力的示意图(O为重心)。
5.(2024•重庆)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.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
$$