内容正文:
2024-2025学年苏科版物理八年级下学期期末复习重难点培优讲练(优等生培优版)【2024新教材】
第8章 力与运动
(思维导图+知识梳理+易错点拨+12大考点讲练+优选真题难度分层练 共56题)
讲义简介 2
章节知识回顾梳理 2
知识点梳理01:牛顿第一定律 2
知识点梳理02:惯性 3
知识点梳理03:二力平衡 3
知识点梳理04:力与运动的关系 4
易错考点点拨汇总 4
易错知识点01:二力平衡的条件 4
易错知识点02:平衡状态的理解 4
易错知识点03:力与运动的关系 4
易错知识点04:牛顿第一定律的理解 5
易错知识点05:惯性的理解 5
易错知识点06:摩擦力对物体运动的影响 5
易错知识点07:力与加速度的关系 5
易错知识点08:力的合成与分解 5
期末真题考点汇编讲练 5
期末考向一:二力平衡 5
重点考点讲练01:探究二力平衡的条件的实验过程及注意事项 5
重点考点讲练02:设计实验探究二力平衡的条件 10
重点考点讲练03:二力或多力平衡问题 13
重点考点讲练04:平衡力与相互作用力的区别 17
期末考向二:牛顿第一定律 18
重点考点讲练05:探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤 18
重点考点讲练06:总结阻力对物体运动的影响的实验结论 23
重点考点讲练07:根据牛顿第一定律判断物体的运动状态 27
重点考点讲练08:生活中的惯性现象 29
重点考点讲练09:惯性的利用及危害防止 30
期末考向三:力与运动的关系 31
重点考点讲练10:力可以改变物体的运动状态 31
重点考点讲练11:从受力情况判断运动状态变化 33
重点考点讲练12:同一直线上二力的合成 34
优选真题难度分层练 36
中档题—夯实基础能力 36
压轴题—强化解题技能 43
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知识点梳理01:牛顿第一定律
1.内容: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。
2.内涵:物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态,说明力不是维持物体运动的原因,而是使物体运动状态发生改变的原因。或者说:物体的运动不需要力来维持,要改变物体的运动状态,必须对物体施加力的作用。
细节剖析:
1.“一切”说明该定律对于所有物体都适用,不是特殊现象。
2.“没有受到力的作用”是定律成立的条件。“没有受到力的作用”有两层含义:一是该物体确实没有受到任何力的作用,这是一种理想化的情况(实际上,不受任何力的作用的物体是不存在的);二是该物体所受合力为零,力的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。
3.“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说物体在不受力的作用时,原来静止的物体仍保持静止状态,原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。
4.牛顿第一定律不能用实验直接验证,而是在实验的基础上,通过进一步的推理而概括出来的。
5.运动的物体并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是因为受到了阻力。
知识点梳理02:惯性
1.概念:物体具有保持静止或匀速直线运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性。
2.惯性的利用:跳远运动员快速助跑,利用自身的惯性在空中继续前进;拍打衣服,清除衣服上的灰尘;甩掉手上的水珠。
3.惯性的危害:汽车刹车后不能立即停下来,酿成交通事故;快速行驶的汽车发生碰撞,车里的乘客如果没有系安全带,会与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎,飞出车外;走路时不小心,可能会被台阶绊倒。
细节剖析:
1.一切物体都有惯性,一切物体是指无论是气体、液体、还是固体;无论是静止还是运动;无论受力还是不受力都具有惯性。惯性是物体本身的一种属性。
2.惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。即静止的物体总要保持静止状态,运动的物体总要保持匀速直线运动状态。
3.惯性是物体的属性,不是力。因此在提到惯性时,只能说“物体具有惯性”,或“由于惯性”,而不能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。惯性只有大小,惯性的大小仅取决于物体的质量,质量大,惯性也大。
知识点梳理03:二力平衡
1. 平衡状态:物体在几个力作用下保持静止或匀速直线运动,我们就说这个物体处于平衡状态。
2. 二力平衡: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。
3.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
4.二力平衡条件的而应用:判断力的大小、方向。
(1)甲图中,钩码静止,二力平衡,即:钩码的重力G,等于弹簧测力计对钩码的拉力F,拉力F的方向和重力的方向相反。
(2)图乙中,放在桌面上的篮球,受到重力G和桌面的支持力F,大小相等,方向相反。
(3)图丙中,跳伞运动员,在空中匀速下落:人和伞的总重G等于阻力f,阻力的方向与重力的方向相反。
细节剖析:
1.平衡力与平衡状态的关系:物体在平衡力的作用下,处于平衡状态,物体处于平衡状态时要么不受力,若受力一定是平衡力。
2.二力平衡的条件可以归纳为:等大、反向、同体、共线。
知识点梳理04:力与运动的关系
1、力的作用效果
力的作用效果包括两方面:改变物体的运动状态、改变物体的形状。
2、力与运动
力是使物体运动状态改变的原因。
细节剖析:
(1)物体受力平衡时,将保持静止或匀速直线运动状态;
(2)物体受力不平衡时,其运动状态会发生改变。
易错知识点01:二力平衡的条件
错误理解:只要两个力作用在同一个物体上,这两个力就是平衡力。
正确理解:二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反,且作用在同一直线上。
易错知识点02:平衡状态的理解
错误理解:平衡状态就是指物体静止不动。
正确理解:平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态。物体在平衡状态下,所受合力为零。
易错知识点03:力与运动的关系
错误理解:力是维持物体运动的原因。
正确理解:力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。物体不受外力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
易错知识点04:牛顿第一定律的理解
错误理解:牛顿第一定律就是说物体不受外力作用时就会静止下来。
正确理解:牛顿第一定律表明,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。也就是说,物体不受外力作用时,将保持其原有的运动状态不变。
易错知识点05:惯性的理解
错误理解:惯性就是物体保持原来运动速度不变的性质。
正确理解:惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,包括保持静止状态或匀速直线运动状态。惯性是物体的一种固有属性,与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
易错知识点06:摩擦力对物体运动的影响
错误理解:摩擦力总是阻碍物体的运动。
正确理解:摩擦力是阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)的力,但并不一定阻碍物体的运动。例如,在传送带上加速运动的物体,其受到的摩擦力方向与物体的运动方向是相同的,此时摩擦力是物体运动的动力。
易错知识点07:力与加速度的关系
错误理解:力越大,物体的速度就越大。
正确理解:根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。力越大,物体的加速度越大,但速度的大小还取决于加速度的方向以及作用时间。
易错知识点08:力的合成与分解
错误理解:力的合成就是将几个力加在一起,力的分解就是将一个力分解成几个力。
正确理解:力的合成是按照平行四边形定则(或三角形定则)将几个力合成一个力,力的分解则是将一个力按照特定的方向或作用效果分解成几个力。合成与分解都需要遵循力的等效原理。
期末考向一:二力平衡
重点考点讲练01:探究二力平衡的条件的实验过程及注意事项
【母题精讲】(24-25八年级下·江苏南通·阶段练习)如图甲所示,这是小明探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)按照教材设计的实验,小华以10g的小卡片为研究对象,为了探究两个力满足什么条件才能平衡,所挂钩码质量最合适的是________;
A.5g B.10g C.200g D.任意质量均可
(2)这种突出问题的主要方面、忽略次要因素的研究方法是物理学中常采用的,以下两个实例中没有用到此研究方法的是________;
A.选用薄玻璃板来探究平面镜的成像特点 B.选用轻质小球来显示发声音叉的振动
(3)当小卡片平衡时,小明将小卡片转过一个角度,松手瞬间小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,由此实验步骤可知只有作用在 的两个力才能平衡;
(4)在探究同一问题时,小华将木块放在水平桌面上,设计了图乙所示的实验,同学们认为小明的实验装置优于小华。其主要原因是________;
A.可减少摩擦力对实验的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向保持平衡 D.小卡片容易扭转
(5)小丽在做实验时,左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度,如图丙所示,你认为小丽的装置 进行实验(选填“能”或“不能”);
(6)几位同学完成实验后又对图乙实验的仪器进行研究,他们发现当在左盘中放100g的砝码,右盘中放200g的砝码时,物块M恰好向右匀速直线运动,现保持两盘中原有的砝码不变,要使物块M向左匀速直线运动,应在 盘(选填“左”或“右”)再加 g的砝码;
(7)如图丁所示,小华认为,利用以上器材还可以研究二力平衡的条件,测出物体所受的重力和拉力的大小来进行比较。小明研究后表示反对,这个装置测力计只能显示 力的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。
【答案】(1)C
(2)B
(3) 不能 同一直线上
(4)A
(5)能
(6) 左 200
(7)拉
【规范解答】(1)探究二力平衡条件的实验中,拉力尽量大一些,这样可以减小小纸片重力对实验的影响,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(2)A.选用薄玻璃板来探究平面镜的成像特点,可以减小前后面都成像对实验的影响,属于突出问题的主要方面、忽略次要因素的研究方法,故A不符合题意;
B.选用轻质小球来显示发声音叉的振动属于转换法,放大实验效果,不是突出问题的主要方面、忽略次要因素的研究方法,故B符合题意。
故选B。
(3)[1][2]小卡片平衡时,将小卡片旋转一个角度,并且保持两根细线平行,此时两个力不在同一直线上,然后由静止释放卡片,松手后小卡片不能平衡,说明只有作用在同一直线上的两个力才能平衡。
(4)小明的实验优于小华的实验,其主要原因是:在小华的实验中,木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生较大的影响;而小明的实验中,纸片被悬挂在空中,减少了摩擦力对实验结果的影响,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
(5)小丽在做实验时,左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度,如图丙所示,因为左右两侧各挂一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
(6)[1][2]在左盘中放质量为100g的砝码,右盘中放质量为200g砝码时,物体M恰好向右做匀速直线运动,即物体受力平衡,因此物体所受向左的摩擦力与物体受到拉力的合力相等,即f=(0.2kg-0.1kg)×10N/kg=1N
当物体向左运动时,摩擦力方向向右,由于压力和接触面的粗糙程度不变,故物体受到摩擦力大小不变;又因为物体向左做匀速直线运动,则物体受到向右的摩擦力与物体受到拉力的合力相等; 设左盘再加入砝码的质量为m,所以有f=(m+0.1kg-0.2kg)×10N/kg=1N
解得m=0.2kg=200g
(7)弹簧测力计是测量拉力的工具,当用弹簧测力计测量重力时,是利用二力平衡条件间接测得的;研究二力平衡的条件时,必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较;利用以上器材研究二力平衡的条件,只能根据相互作用的关系直接测出拉力的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。
【训练1】(23-24八年级下·江苏苏州·期中)用图甲所示装置“探究二力平衡条件”实验,在细线的两端挂上等质量的钩码,卡片保持静止。
(1)实验中选择小卡片作为研究对象,是因为 ,所以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 (能/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,原因是 ;
(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)所用钩码的重力远大于卡片的重力
(2)大小相等
(3) 不能 见解析
(4)没有改变两个力的方向关系多次试验
【规范解答】(1)实验中所用钩码的重力远大于卡片的重力,可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,没有静止(平衡);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)[1][2]如图丙,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(都向上),不符合控制变量法的要求,所以小兰的方法不能得到结论。
(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。
【训练2】(24-25八年级下·全国·课后作业)如图甲所示的是小明探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)
如果物体只受两个力作用,且处于静止状态或 状态,说明这两个力是相互平衡的;
(2)小明将系于小卡片(不计自重)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 (选填“相同”或“相反”),并通过调整钩码个数来改变拉力大小;
(3)当小卡片平衡时,小明将小卡片扭转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,由此实验步骤可知,只有作用在 的两个力才能平衡;
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小明下一步的操作是___________;
A.左右各加一个钩码 B.把小卡片剪成两半 C.把小卡片扭转一个角度
(5)在探究同一问题时,小华将木块放在水平桌面上,设计了图乙所示的实验,同学们认为小明的实验装置优于小华。最主要的原因是___________;
A.可减少摩擦力对实验的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.小卡片容易扭转
(6)小丽在做实验时,左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度,如图丙所示。用该实验装置 (选填“能”或“不能”)进行实验。
【答案】(1)匀速直线运动
(2)相反
(3) 不能 同一条直线上
(4)B
(5)A
(6)能
【规范解答】(1)根据平衡状态的概念可知,物体处于静止状态或匀速直线运动状态,就说明物体处于平衡状态。
(2)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个力,这两个力的方向是相反的。
(3)[1][2]小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,松手后小卡片不平衡,说明了只有作用在同一直线上的两个力才能平衡。
(4)为探究只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,将卡片剪断后,受力物体由一个受力变为两个,观察两个半张卡片的运动情况,即可得出只有作用在同一物体上的两个力才能平衡的结论,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(5)把物体放在水平桌面上,物体和水平桌面之间存在摩擦力,木块受到摩擦力会对实验产生影响,而甲中的卡片只受线与滑轮之间的摩擦力的作用,这个摩擦力很小,对实验造成的影响很小,所以小明的实验装置优于小华,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(6)因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上且作用在同一个物体上时,小卡片还是可以处于静止状态,同样可以完成实验,所以如图丙所示的装置能进行实验。
重点考点讲练02:设计实验探究二力平衡的条件
【母题精讲】(23-24八年级下·江苏无锡·期中)在探究“二力平衡条件”的实验中:
(1)小明同学在实验时,向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码,这时木块仍然保持静止状态,如图甲所示,从而得出二个力平衡,大小可以不等的结论,产生这一现象的原因 ;(左右吊盘自身质量相同)
(2)实验改进后出现了如图乙所示的平衡现象,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是为了验证物体平衡的两个力必须满足的又一个条件是 ;
(3)小红同学也对同一问题进行了探究,但她在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,如图丙所示,你认为 (能或不能)用她的装置进行实验。
【答案】(1)木块受桌面摩擦力的影响
(2) 不能 在同一直线上
(3)能
【规范解答】(1)实验时,向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码时,两边拉力不相等,则木块相对于桌面具有相对运动趋势,此时桌面对木块产生摩擦力的作用,木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止,故不能得出平衡力大小可以不相等的结论。
(2)[1][2]小华将小卡片转过一个角度,两个力不在一条直线违背了平衡力的特点,不能平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究不在一条直线上的两个力是否能平衡(或相互平衡的两个力是否必须在一条直线上)。
(3)因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
【训练1】(23-24八年级下·江苏泰州·阶段练习)在“探究二力平衡的条件”活动中:
(1)某同学用甲图所示装置进行探究,在探究过程中左、右两个小盘内各放一个50g的砝码,木块保持静止;接着,他在右边小盘内又加入一个5g的小砝码,发现木块仍然静止,此时小木块水平方向上受到的力 (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)在乙图的装置中,将卡片旋转一定角度(如图丙),松手后,发现卡片旋转后又恢复原状,这说明两个力必须作用在 上,物体才能平衡。为了验证上述结论,有同学设计了“将卡片往下拉过一定距离(如图丁)”的操作方式,大家讨论后认为,该操作方式不可行,原因是丁图中的两个力 ;
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是两个力作用在 上;
(4)同学们采用如图戊所示的方法寻找形状不规则薄板的重心,这是运用了一对平衡力必须满足 条件。
【答案】(1)平衡
(2) 同一直线 方向不是相反的
(3)同一物体
(4)作用在同一直线上
【规范解答】(1)在右边小盘内又加入一个5g的小砝码后,此时木块受到右边的拉力大于左边的拉力,此时木块相对于桌面有向右运动的趋势,因此桌面对木块产生了一个静摩擦力,这个摩擦力对实验造成了影响;木块处于静止状态,说明小木块水平方向上受到的力平衡。
(2)[1]在乙图的装置中,将卡片旋转一定角度松手后,卡片两端受到的拉力不在同一直线上,发现卡片旋转后又恢复原状,这说明两个力必须作用在同一直线上,物体才能平衡。
[2]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不是相反的,不符合控制变量法的要求,因此不能采用这种操作。
(3)当小卡片平衡时,用剪刀从中间剪断小卡片,由于二力不在同一物体上,所以两侧砝码落下,说明二力平衡的又一个条件是:两个力必须在同一物体上。
(4)同学们采用如图戊所示的方法是物体被单点静止悬挂, 由于物体受到的重力与绳对物体的拉力平衡, 即两个力小相等, 方向相反且作用在同一直线上, 所以重心在绳的延长线上, 找两个不同位置悬挂画出两条延长线, 交点即为重心, 所以图戊运用了一对平衡力必须满足作用在同一直线上条件。
【训练2】(23-24八年级下·江苏南通·期中)探究“二力平衡条件”实验。
(1)图甲中选择轻质小卡片,是因为小卡片的 可忽略不计:实验中通过调整 来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,将其转过一定角度,松手后小卡片不能平衡,此步骤的目的是为了探究 ;
(3)若两滑轮没有安装在同一高度,如图乙,你认为能否用该装置进行实验? ;
(4)如图丙,若在左侧挂2N的重物,右侧挂0.5N的重物时,木块水平向左匀速运动;当左侧重物落至地面后,木块维续滑行过程中,木块所受摩擦力为 N,木块处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
【答案】(1) 重力 钩码个数
(2)不在同一直线上的两个力是否能平衡
(3)能
(4) 1.5 非平衡
【规范解答】(1)[1]图甲中选择小卡片做实验,是因为小卡片的重力可以忽略不计,减小物体自身重力对实验的影响。
[2]本实验可以通过调整两端的钩码个数来改变拉力的大小。
(2)将小卡片转过一定角度,松手后发现小卡片会旋转回来,两个力就不在同一直线,小卡片就不能平衡状态,此实验的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否能平衡。
(3)图乙中,两个定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
(4)[1]在左侧挂2N的重物,右侧挂0.5N的重物时,木块水平向左匀速运动,此时木块水平方向受水平向左的拉力、水平向右的拉力、水平向右的摩擦力,在这三个力的作用下处于平衡状态,则摩擦力大小为
当左侧重物落至地面后,木块维续滑行过程中,因为木块对桌面的压力和接触面粗糙程度不变,所以滑动摩擦力大小不变,即木块所受摩擦力仍为1.5N。
[2]木块维续滑行过程中,木块做减速运动,所以木块处于非平衡状态。
重点考点讲练03:二力或多力平衡问题
【母题精讲】(24-25八年级下·江苏泰州·阶段练习)如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同,在实验前小明提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关
(1)实验时弹簧测力计拉着物体向右沿水平方向做 运动,此时弹簧测力计的示数的为物体所受滑动摩擦力的大小;如图甲,此时铜块所受摩擦力方向为 ;
(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是 ;
(3)比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与 的关系;
(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”。小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较。得出:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的;原因是 。
【答案】(1) 匀速直线 水平向左
(2)见解析
(3)接触面粗糙程度
(4) 错误 未控制接触面粗糙程度相同
【规范解答】(1)[1]实验时,弹簧测力计拉着物体向右沿水平方向做匀速直线运动,物体处于平衡状态,水平方向所受的两个力:拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,据二力平衡知,此时测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
[2]图甲中,测力计沿水平向右匀速拉动铜块,则铜块在水平方向所受的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,拉力水平向右,滑动摩擦力水平向左。
(2)图甲和乙中,接触面的粗糙程度相同,压力不同,弹簧测力计的示数不同,图乙中,压力更大,测力计的示数更大,所以可得:接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大。
(3)图乙和丙中,压力相同,接触面的粗糙程度不同,测力计的示数不同,说明两次实验的滑动摩擦力不同,所以可得:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(4)[1][2]小明的结论错误,要探究滑动摩擦力与接触面积大小的关系,应控制压力及接触面的粗糙程度不变,改变接触面积的大小。而实验中,小明未控制接触面的粗糙程度相同。
【训练1】(24-25八年级下·江苏常州·期中)如图所示,小丽站在某商场向右上方做匀速直线运动的自动扶梯上,不考虑空气的阻力,请在图中画出小丽所受力的示意图。
【答案】
【规范解答】小丽站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,受竖直向下的重力和竖直向上的支持力为一对平衡力,大小相等,方向相反,过重心作竖直向下的力(即重力)和竖直向上的力(即支持力),如图所示:
【训练2】(24-25八年级下·江苏苏州·期中)为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小轩设计了如图甲所示的实验装置。
实验次数
铁块重力/N
弹簧测力计示数/N
拉力传感器示数/N
1
4
0
1.6
2
4
0.5
1.4
3
4
1.0
1.2
4
4
1.5
1.0
5
4.6
0.6
1.6
6
5.2
1.6
步骤一:小轩用水平向左的力拉动平板小车1,在4秒钟内观察拉力传感器的示数变化,并绘制了如图乙所示的图像。
(1)在步骤一中,测量摩擦力的原理是 ,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力方向是 。
(2)步骤二:如图丙,换用上表面比平板小车1光滑的平板小车2,用电动机水平向左拉动平板小车2,并用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读弹簧测力计和拉力传感器的示数并记录在表格中(拉线和平板小车足够长,铁块若干且每个铁块粗糙程度相同);数据记录在表1:(信息快递:水平面上物体对地面压力等于自身重力减去竖直向上的拉力)
(3)步骤二中,第6次实验时小轩调节好弹簧测力计后忘记记录弹簧测力计示数,请你通过分析,填入数据 N。根据1、5、6三次实验可以得出结论 。
(4)比较步骤二的实验数据前四组数据,我们可以得到的结论是: 。
【答案】 二力平衡 水平向左 1.2 滑动摩擦力大小与重力大小无关 在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比
【规范解答】(1)[1][2]在步骤一中,由图乙可知,当平板小车1开始运动时(t=1s时),拉力器传感器的拉力为2.0N;此时铁块处于静止状态,水平方向上受到向右的拉力器传感器的拉力、向左的滑动摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,其大小相等,故滑动摩擦力大小为
因拉力传感器的拉力方向为水平向右,故铁块受到的滑动摩擦力方向水平向左。
(3)[1]分析表格数据可知,在接触面粗糙程度相同时,压力越小,滑动摩擦力越小,滑动摩擦力与压力成正比
解得
[2]由表格数据可知,接触面的粗糙程度不变,重力不同,但弹簧测力计的示数相同,弹簧测力计的拉力相同,故可知滑动摩擦力大小与重力大小无关。
(4)在步骤二的实验中,接触面的粗糙程度不变,但弹簧测力计的示数不同(即向上的拉力大小不同),弹簧测力计的拉力越大,铁块对接触面的压力越小,拉力传感器的示数越小,所以根据实验数据可得出结论是在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比。
重点考点讲练04:平衡力与相互作用力的区别
【母题精讲】(23-24九年级下·河南南阳·阶段练习)如图所示,一物体A放在水平传送带上,并随传送带一起向右做匀速直线运动,则下列分析正确的是( )
A.A总共受到三个力的作用
B.在水平方向上,A受到水平向右的摩擦力
C.在竖直方向上,A对传送带的压力和A受到的重力是一对平衡力
D.在竖直方向上,A对传送带的压力和传送带对A 的支持力是相互作用力
【答案】D
【规范解答】AB.物体随着传送带一起匀速向右运动,物体受平衡力作用,竖直方向上重力和支持力是一对平衡力;在水平方向上,物体相对于传送带没有发生相对运动,也没有相对运动趋势,所以,不受摩擦力的作用,即在水平方向上不受力,故AB错误;
C.在竖直方向上,A对传送带的压力和A受到的重力分别作用在传送带和A两个物体上,方向相同,不是一对平衡力,故C错误;
D.在竖直方向上,A对传送带的压力和传送带对A的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是相互作用力,故D正确。
故选D。
【训练1】(23-24八年级下·江苏扬州·期末)如图,小明驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.平衡车所受的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
B.小明所受的重力与平衡车对小明的支持力是一对相互作用力
C.平衡车受到小明的压力与平衡车对小明的支持力是一对相互作用力
D.小明所受的重力与小明对平衡车的压力是一对平衡力
【答案】C
【规范解答】A.平衡车和人的总重力等于地面对平衡车的支持力,平衡车所受的重力与地面对平衡车的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.小明所受的重力与平衡车对小明的支持力都作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故B错误;
C.平衡车受到小明的压力与平衡车对小明的支持力,大小相等、方向相反、作用在两个相互接触的物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D.小明所受的重力与小明对平衡车的压力方向相同,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
【训练2】(23-24八年级下·江苏南通·期中)举重是我国的优势体育项目,运动员需将杠铃举过头顶,等到裁判判定站稳之后才算成绩有效。中国选手邓薇体重64公斤,在世锦赛挺举比赛中成功举起的杠铃,获得女子举重冠军,她打破三项世界纪录,下列说法正确的是( )
A.挺举过程中某段时间,运动员对杠铃支持力小于杠铃的重力
B.杠铃对运动员的压力就是杠铃的重力
C.挺举时运动员对杠铃的支持力大于杠铃对运动员的压力
D.运动员受的重力和地面对运动员的支持力是一对平衡力
【答案】A
【规范解答】A.挺举过程包括提起、上举、静止、下放等过程,在下放过程中,运动员对杠铃支持力可能小于杠铃的重力,故A正确;
B.杠铃对运动员的压力与杠铃的重力作用在不同的物体上,施力物体也不同,二者不是同一个力,故B错误;
C.运动员对杠铃的支持力和杠铃对运动员的压力是一对相互作用力,其大小相等,故C错误;
D.地面对运动员的支持力大于运动员受的重力,大小不相等,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
期末考向二:牛顿第一定律
重点考点讲练05:探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤
【母题精讲】(23-24八年级下·江苏苏州·期中)在探究阻力对物体运动的影响实验中,小明在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料,让小车从斜面相同高度由静止滑下,三次实验现象如图甲所示。
(1)根据实验现象可说明小车受到的阻力越小,运动的路程越 ,由此进一步推理,在“天宫课堂”中,若把物体沿水平方向推出,物体将 (静止/落下来/匀速直线运动);
(2)若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,则小明 (仍能/不能)得出实验结论。小李认为只降低甲图中最下面一张图中小车释放时的高度可对实验进行改进,小李的观点 (正确/错误);
(3)若让小车从斜面静止滑下后,先后经过毛巾和木板,阻力会变小,速度会 (变小/不变/变大);
(4)小明想探究阻力与物体运动速度的关系,于是他利用位置传感器绘制了小车在毛巾、棉布、木板上运动的速度﹣时间图像,如图乙所示。图线 对应小车在木板上运动,运动过程中速度减小量 (大于/等于/小于)在棉布表面运动过程中的速度减小量。
(5)在大量类似实验基础上,牛顿概括出了著名的牛顿第一定律,在实际生活中有着广泛的应用。一架运输机参加某次拉救时,在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资。若不计空气阻力,且地面水平,那么,在地面上看,能正确表示物资着地位置的图示(丙)组合是 。
【答案】(1) 远 匀速直线运动
(2) 仍能 错误
(3)变小
(4) c 等于
(5)③
【规范解答】(1)[1]在探究阻力对物体运动的影响实验中,从实验现象可以看出,小车在不同粗糙程度的水平面上运动,受到的阻力越小,小车运动的路程就越远。
[2]在“天宫课堂”的环境中,物体处于几乎不受重力的状态,此时若把物体沿水平方向推出后,物体不受阻力,将保持推出时的速度做匀速直线运动。
(2)[1]若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,与前面实验比较,在木板上通过的距离最长,小明仍能得出实验结论。
[2]本实验的关键是要控制小车下滑到水平面的初始速度相同,而控制小车从斜面的同一高度由静止下滑就能保证这一点。若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,只降低在甲图中最下面一张图中小车释放时的高度,会使小车在木板上开始滑行的初始速度与在其他材料表面上的初始速度不同,破坏了实验的控制变量原则,不能正确探究阻力对物体运动的影响。所以小李的观点是错误的。
(3)小车从斜面静止滑下,到达水平面时具有一定的速度。力是改变物体运动状态的原因,当小车先后经过毛巾和木板时,虽然木板表面对小车的阻力比毛巾表面小,但小车仍然受到阻力作用,阻力会使小车的速度逐渐减小。
(4)[1]小车在不同粗糙程度的表面上运动时,表面越光滑,阻力越小,速度减小得越慢。木板表面相对毛巾和棉布表面更光滑,小车在木板表面上速度减小最慢。在速度与时间图像中,速度减小得越慢,图线越平缓。观察图乙可知,图线c最平缓,所以图线c对应小车在木板上运动。
[2]小车在毛巾、棉布、木板上运动时,都是从斜面同一高度由静止滑下,所以到达水平面的初速度相同,并且最终都静止下来,即末速度都为0。速度减小量等于初速度减去末速度,由于初速度相同,末速度都为0,所以运动过程中速度减小量是相等的。
(5)一架运输机参加某次拉救时,在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资,若不计空气阻力,且地面水平,物资在水平方向不受力的作用,根据牛顿第一定律,物资在水平方向要保持原来的速度做匀速运动,在地面上看,落地后间距相等,能正确表示物资着地位置的图示组合是 ③。
【训练1】(24-25八年级下·全国·期中)【实验名称】探究阻力对物体运动的影响。
【实验器材】斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
【实验步骤】
A.如图甲所示,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
B.如图乙所示,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
C.如图丙所示,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是 (选填“A”“B”或“C”)。
(2)如图丁所示的是小车在不同水平面上运动时速度与时间的关系图像,其中表示小车在毛巾表面上运动的是图线 (选填“a”“b”或“c”)。
【分析与论证】
(3)根据实验结果可以得出:水平面越光滑,小车运动的路程越长,小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”)。
(4)在光滑水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,请在图丁中画出此时小车的速度一时间图像 。
【交流反思】
(5)小车到达水平面后会继续向前运动,是因为小车具有惯性,小车最终停下来是因为受到 的作用。
(6)若在实验中,发现小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板,则改进的方法是 。
【答案】(1)B
(2)
(3)慢
(4)
(5)阻力
(6)降低小车下滑的高度
【规范解答】(1)在探究阻力对物体运动的影响实验中,要控制小车到达水平面时的初速度相同,应让小车从斜面同一高度由静止滑下,且改变的是水平面的粗糙程度。而步骤B中把棉布铺在斜面和木板上,这样不仅改变了水平面的粗糙程度,还改变了小车下滑过程中的受力情况,无法保证小车到达水平面时初速度相同,所以操作错误的一次是B。
(2)小车下滑到水平面时的速度相同,最终速度为0,因毛巾表面最粗糙,小车运动时受到的阻力最大,小车在 毛巾表面运动的距离最短,速度减小得最快,如图丁所示,其中表示小车毛巾面上运动的是图线c。
(3)由实验结果可知,水平面越光滑,小车运动的路程越长,这意味着小车受到的阻力越小,其速度减小得就越慢。
(4)在光滑水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,根据牛顿第一定律,小车将做匀速直线运动,其速度大小和方向都不改变,所以速度 - 时间图像是一条平行于时间轴的直线,如图所示:
(5)小车到达水平面后会继续向前运动,是因为小车具有惯性,要保持原来的运动状态。而小车最终停下来,是因为受到了阻力的作用,阻力改变了小车的运动状态。
(6)小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板,说明小车到达水平面时的初速度过大。为了让小车在木板上能正常完成实验,可降低小车下滑的高度,这样小车到达水平面时的初速度就会减小,从而不会冲出木板。
【训练2】(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图甲所示为探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)实验中,应将毛巾、棉布平整地铺在 (填“AB”或“BC”或“AC”)段;
(2)每次实验都要让同一小车从斜面上的同一高度由静止开始下滑,是为了使小车每次进入水平面时的 相同;实验中我们通过观察 来判断阻力对物体运动状态的影响大小;
(3)第二次实验,小车在棉布表面运动,刚好滑到了木板的最右端,接下来改在木板上实验,最合理的操作方法是_____;
A.减轻小车的质量 B.降低小车释放的高度 C.增加木板的长度 D.增加木板的宽度
(4)通过上面的探究,你认为图乙中的篮球,飞到空中A点时,若它受到的一切外力同时消失,则篮球的运动轨迹是 (选填图中数字);
(5)一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹,下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形,如图丙所示,实际上,由于空气阻力的存在,炸弹与飞机的位置关系为 图。
【答案】(1)BC
(2) 速度 小车在水平面上运动的距离大小
(3)C
(4)2
(5)a
【规范解答】(1)探究“阻力对物体运动的影响”的实验过程中,需要改变水平接触面的粗糙程度,从而改变实验对象受到的阻力大小,实验应将毛巾、棉布平整地铺在BC。
(2)[1]实验过程中,除了改变小车在水平受到的阻力大小外,其他变量需要控制一定,为了使小车每次到达水平面的速度相同,每次实验都要让同一小车从斜面上的同一高度由静止开始下滑。
[2]实验中我们通过观察小车在水平面上运动的距离大小判断阻力对物体运动状态的影响大小,运动距离越小,小车在水平面上受到的阻力越大,用到的方法为转换法。
(3)实验需要让同一小车从同一斜面上的同一高度由静止开始下滑,改变水平面粗糙程度;当小车在棉布表面运动,刚好滑到了木板的最右端,说明木板不够长,只能增加木板的长度,小车质量和小车释放的高度不能改变,而增加木板的宽度不能完成实验。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)当篮球飞到空中A点时,若它受到的一切外力同时消失,根据牛顿第一定律可知,篮球将沿原来的方向做匀速直线运动,即沿2的方向做匀速直线运动。
(5)不计空气对炸弹的阻力,从飞机上自由落下的炸弹,由于惯性,在水平方向上,炸弹与飞机的速度相等,它们相对静止,由图示可知,炸弹与飞机的位置关系为b图;若考虑空气阻力的存在,在水平方向上炸弹由于受到空气阻力的作用,速度小于飞机速度,由图示可知,炸弹与飞机的位置关系为a图。
重点考点讲练06:总结阻力对物体运动的影响的实验结论
【母题精讲】(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中:
(1)为了改变小车受到的阻力,应分别将毛巾、棉布铺在 (斜面/长木板/斜面和长木板)上。
(2)每次实验都让小车从斜面相同高度由静止开始滑下的目的是: 。
(3)结论:表面越光滑,速度减小得越 (快/慢)。
(4)推理:如果运动的小车受到的阻力为零,它将做 。
(5)在大量类似实验基础上,牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一,在实际生活中有着广泛的应用。一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形,如图所示,若不计空气,炸弹与飞机的位置关系为___________图。
A. B. C. D.
【答案】(1)长木板
(2)使小车的速度相同
(3)慢
(4)匀速直线运动
(5)D
【规范解答】(1)在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布,通过改变接触面的粗糙程度来改变小车所受阻力大小。
(2)实验中为了使小车的速度相同,需要让小车从斜面的同一高度由静止滑下。
(3)实验中,阻力对物体运动的影响是通过小车在水平面运动的距离来体现的,由实验现象知,表面越光滑,阻力越小,速度改变的越慢,滑行距离越远。
(4)由(3)推理得出:如果水平面绝对光滑,对小车没有阻力,则小车将一直做匀速直线运动。
(5)不计空气对炸弹的阻力,在水平方向上,炸弹与飞机的速度相等,它们相对静止,同时弹药在离开飞机后做加速运动,相同时间弹药间的距离会越来越远,由图示可知,炸弹与飞机的位置关系为D图。
【训练1】(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图甲所示是探究“阻力对物体运动影响”的实验。
(1)实验时,让小车从斜面相同高度静止下滑,目的是使小车到达水平面时的 相等。
(2)如图乙是小车在不同物体表面上运动时,速度与时间的变化图线,其中属于在毛巾上运动图线的是 ___________(填选项)。
A.a B.b C.c
(3)推理:在光滑水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为0,它将做 ,请在图乙中画出小车此时可能的速度—时间图像 。
(4)通过上面的探究,如图丙所示,当足球踢出后,到达最高处时为___________(平衡态或非平衡态),若此时受到的外力全部消失,运动轨迹将会是 ___________(填选项)。
A.a B.b C.c D.立即静止
【答案】(1)速度
(2)C
(3) 匀速直线运动
(4)A
【规范解答】(1)实验时,为了使小车到达水平面时的速度相等,应让小车从斜面相同高度静止下滑。
(2)小车对水平面的压力相同,毛巾表面的接触面粗糙程度最大,小车受到的阻力最大,小车在毛巾表面速度减小最快,则属于在毛巾上运动图线的是c。
(3)[1]推理:在光滑水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为0,它的速度不变,将做匀速直线运动。
[2]匀速直线运动的v-t图像是一条与水平的直线,如图所示:
(4)[1]通过上面的探究,如图丙所示,当足球踢出后,到达最高处时,足球只受到重力的作用,处于为非平衡态。
[2]当足球踢出后,到达最高处时,受到的外力全部消失,足球将沿水平方向做匀速直线运动,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【训练2】(23-24八年级下·江苏泰州·期中)关于“阻力对物体运动的影响”问题,某学习小组进行了如下探究实验:依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑,观察小车在水平面上滑行的最大距离,三种情况下的运动如图所示。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,目的是 ,本实验中的“阻力”是指小车受到的 ;
(2)分析图运动情况可知:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,说明小车受到的阻力越大,速度减小得越 (选填“快”或“慢”);
(3)牛顿第一定律 (选填“是”或“不是”)直接由实验得出的,其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法;
(4)在此实验基础上通过推理可知观点________(选填“A”或“B”)是正确的;
A.物体的运动不需要力来维持 B.力是维持物体运动的原因
(5)在体现阻力对物体运动影响大小的方法上,小明提出了另外一个方法:测量小车在水平面上运动的时间。你支持下面哪个观点:________。
A.这个方法不可行,与阻力对物体运动影响的大小没有关系
B.这个方法可行,但没有小车运动的路程便于测量
【答案】(1) 保持小车到达水平面的速度相同 摩擦力
(2)快
(3)不是
(4)A
(5)B
【规范解答】(1)[1]据控制变量法,需要保持小车到达水平面的速度相同,让小车从斜面的顶端由静止自由滑下,目的是保持小车到达水平面的速度相同。
[2]实验中的阻力是指小车在水平面所受的摩擦力。
(2)图示中,毛巾表面最粗糙,小车所受的阻力最大,在毛巾表面上滑行的距离最短,说明小车速度减小得越快。
(3)牛顿第一定律不是由实验直接得到的,是在实验的基础上,通过科学推理得到的。
(4)小车在没有受到力的作用时,会保持匀速直线运动,所以物体的运动不需要力来维持。
(5)在体现阻力对物体运动影响大小的方法上,让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,小车到达斜面底端的速度相同,水平面越光滑,阻力越小,速度减小的越慢,行驶的距离越长,行驶的时间越长,故测量小车在水平面上运动的时间可以体现阻力对物体运动影响的大小,但不如小车运动的路程便于测量,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
重点考点讲练07:根据牛顿第一定律判断物体的运动状态
【母题精讲】(24-25八年级下·江苏常州·期中)利用如图所示的实验装置“探究阻力对物体运动的影响”。
(1)如图所示,每次使小车从同一斜面上 (相同/不同)高度滑下,目的是让小车到达水平面时 ;
(2)小车从斜面滑下后沿水平面运动时小车在竖直方向上受到的 力和 力是一对平衡力,相当于小车只受水平方向上的摩擦阻力;
(3)由实验可知,小车受的摩擦阻力越小,它运动的距离越 。试想,假如小车在光滑水平面上运动,即不受阻力,小车将 ,说明物体的运动 (需要/不需要)力来维持;
(4)在可靠的事实基础上,通过推理得出结论,这是一种重要的科学研究方法。牛顿在伽利略等科学家研究的基础上,利用这一研究方法,得到了牛顿第一定律。写出初中物理中也是用这种科学研究方法得出结论一个事例: ;
(5)试想,正在空中飞行的足球,如果它受到的一切外力全部消失,那么足球将 (立即静止/减速飞行/匀速飞行/加速飞行)。
【答案】(1) 相同 速度相等
(2) 重 支持
(3) 远/长 一直运动下去/做匀速直线运动 不需要
(4)声音不能在真空中传播
(5)匀速飞行
【规范解答】(1)[1][2]本实验中,小车由静止自由下滑到水平面的速度取决于小车从斜面下滑的高度。让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是:当小车到达水平面时,使小车的速度相等,这用到了控制变量法。
(2)[1][2]小车从斜面滑下后沿水平面运动时,竖直方向上,小车受到的重力和水平面对其的支持力大小相等、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。
(3)[1][2][3]由图示可知,玻璃表面最光滑,小车受到的阻力最小,小车在玻璃上运动的距离最远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离就越远。因此可以推理,如小车在光滑水平面上运动,即不受阻力,小车的速度将不会改变,将永远做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持。
(4)实验中使用了推理法,探究声音是否可以在真空中传播时,因实验中完全真空的状态无法达到,因此通过实验加推理的方法得到真空不能传声的结论,使用了科学推理法。
(5)牛顿第一定律告诉我们:一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力改变它为止。正在空中飞行的足球,如果它受到的一切外力全部消失,那么足球将匀速飞行。
【训练1】(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)关于力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体受到力的作用时,运动状态一定会发生改变
B.物体不受力的作用时,一定处于静止状态
C.物体运动状态发生改变时,一定受到力的作用
D.物体静止时,一定不受力的作用
【答案】C
【规范解答】A.物体受到力的作用时,可能运动状态发生改变,或形状发生改变,受到平衡力的作用时,运动状态不变。故A错误;
B.物体不受力的作用时,属于平衡状态,处于静止或匀速直线运动,故B错误;
C.物体运动状态发生改变时,即力的作用效果已经出现,则说明物体一定受到力的作用,故C正确;
D.物体静止时,根据牛顿一定律可能不受力或受平衡力,故D错误。
故选C。
【训练2】(23-24八年级下·陕西商洛·期中)天宫课堂中,航天员王亚平将一只冰墩墩在空间站中抛出,冰墩墩沿着抛出的方向近似匀速直线前进到航天员叶光富手中,这是因为任何物体都具有 ,同时说明了物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;牛顿第一定律 (选填“可以”或“不可以”)通过实验直接验证。
【答案】 惯性 不需要 不可以
【规范解答】[1][2][3]由于一切物体都具有惯性,所以冰墩墩被抛出后,保持原来的运动状态不变,所以冰墩墩沿着抛出的方向近似匀速直线前进到航天员叶光富手中,故说明物体的运动不需要力来维持。牛顿第一定律是通过对理想情况的推理得出的,不能通过实验直接验证。
重点考点讲练08:生活中的惯性现象
【母题精讲】(24-25八年级下·江苏苏州·期中)汽车在平直公路上匀速行驶时,汽车处于 状态(选填“平衡”或“非平衡”)。当汽车被追尾时,车上的 (安全带/头枕)首先会起到作用可以减少追尾带来的伤害。
【答案】 平衡 头枕
【规范解答】[1]汽车在平直公路上匀速行驶时,其速度大小和方向都不发生变化,因此汽车处于平衡状态。
[2]当轿车被后面的车撞击时,轿车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时在座位的靠背上安装“头枕”,可以减少追尾带来的伤害。
【训练1】(23-24八年级下·江苏无锡·阶段练习)如图所示,电梯内一弹簧下挂一物体,当整个电梯突然向上做加速运动时,弹簧对物块的拉力 物块的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”),物块的惯性将 (选填“增大”、“减小”或“保持不变”)。
【答案】 大于 保持不变
【规范解答】[1]当整个电梯突然向上做加速运动时,物体由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以弹簧伸长了,此时弹簧对物块的拉力大于物块的重力。
[2]惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体运动速度等都没有关系,所以物块的惯性将保持不变。
【训练2】(2025八年级下·全国·专题练习)如图甲所示,盛有水的烧杯随小车一起水平向右做 (选填“匀速”“加速”或“减速”)运动;若此时小车突然刹车减速,烧杯中的水面应是图 (选填“乙”或“丙”)中的形状。
【答案】 匀速 丙
【规范解答】[1]由图甲可知,水在烧杯里很平稳,保持相对静止,因此水、水杯和小车一起向右做匀速直线运动。
[2]若小车突然刹车减速,水由于具有惯性保持原来的运动状态,所以水面向右倾,应该是图丙的形状。
重点考点讲练09:惯性的利用及危害防止
【母题精讲】(23-24八年级下·江苏泰州·阶段练习)下列关于惯性现象的四种说法中正确的是( )
①小汽车配置安全气囊和头枕,可以减小惯性带来的危害
②子弹离开枪膛后还能继续前进一段距离是因为子弹具有惯性
③在草地上滚动的足球最终停下来,是因为足球的惯性小于它受到的摩擦力
④做匀速直线运动的物体有惯性,做变速直线运动的物体没有惯性
A.①② B.②③ C.①②③ D.①②④
【答案】A
【规范解答】①.小汽车配置安全气囊和头枕,可以减少汽车的运动状态突然改变时人体由于具有惯性带来的危害,故①正确;
②.子弹离开枪膛后,由于惯性要保持原来的运动状态继续在空中飞行,故②正确;
③.踢出去的足球由于惯性,仍向前运动,但受到地面对它的阻力作用,所以会运动得越来越慢,最后停下来,惯性不是力,不能和摩擦力比较大小,故③错误;
④.一切物体都具有惯性,做匀速直线运动的物体有惯性,做变速直线运动的物体也具有惯性,故④错误。
故选A。
【训练1】(20-21八年级下·江苏南京·期末)如图所示,轿车的座椅上方有一种安全装置“头枕”,对人体起到保护作用,“头枕”主要防止以下那种情况对人体造成的伤害( )
A.前方碰撞 B.后方追尾 C.紧急刹车 D.左右转弯
【答案】B
【规范解答】当车被后主车追尾时,前车突然向前加速,车内人的头部由于惯性要保持原来的运动状态,相对于车向后运动,可能受到伤害,“头枕”可以阻止人的头部相对于车向后运动从而防止后车追尾时对人体造成的伤害,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【训练2】(23-24八年级下·安徽淮北·阶段练习)为了保护司乘人员的安全,人们在小汽车上安装了安全气囊系统,这套系统在小汽车突然 (选填“开动”或“发生严重撞击”)时会自动充气弹出(如图所示),使司乘人员不至于撞到车身上。
【答案】发生严重撞击
【规范解答】当汽车发生严重撞击时,汽车急剧减速,司机由于惯性仍保持原来的运动状态向前运动,这样就会撞到前面的方向盘上,对司机造成伤害。安全气囊在此时自动充气弹出,增大了受力面积,从而减小了对司机的压强,避免造成人体伤害。
期末考向三:力与运动的关系
重点考点讲练10:力可以改变物体的运动状态
【母题精讲】(23-24八年级下·河南濮阳·期中)歌词“风吹草低见牛羊”中的“风吹草低”的受力物体是 ,判断它受到了力是因为观察到它的 发生了改变。
【答案】 草 形状
【规范解答】[1]当风吹草时,风对草施加“吹”的作用,是施力物体,草受到风的“吹”的作用,是受力物体。
[2]当风作用于草时,草被吹得低下了头,草发生了弯曲,形状发生了明显的变化,因此判断它受到了力是因为观察到它的形状发生了改变。
【训练1】(23-24八年级下·河南安阳·期末)下列有关力和运动的说法中,正确的是( )
A.物体运动的越快,惯性就越大
B.以卵击石,卵被石破,是因为石给卵的力更大
C.物体运动状态发生改变,一定受到力的作用
D.其他条件相同时,物体速度越大,所受滑动摩擦力越大
【答案】C
【规范解答】A.物体的惯性与速度无关,与质量有关,运动加快时,质量不变,惯性不变,故A错误;
B.以卵击石时,卵击石的力与石击卵力是相互作用力,大小相等,但石的抗击能力比卵的强,所以卵破,故B错误;
C.力是改变物体运动状态的原因,所以物体运动状态发生改变,一定受到力的作用,故C正确;
D.滑动摩擦力与压力及接触面的粗糙程度有关,其他条件相同时,滑动摩擦力的大小不因物体速度的变化而变化,所受滑动摩擦力保持不变,故D错误。
故选C。
【训练2】(23-24八年级下·河北廊坊·期中)如图所示是小明滑滑板车的场景,用力蹬地滑板车向前滑行,停止蹬地后滑板车会慢慢停下来。这是因为( )
A.滑板车失去了惯性 B.力改变了滑板车的运动状态
C.滑板车受到了平衡力的作用 D.没有力继续维持滑板车的运动
【答案】B
【规范解答】A.惯性是物体的一种性质,物体在任何情况下都具有惯性,故A不符合题意;
B.不蹬地时,滑板车会慢慢停下来,是因为摩擦阻力改变了滑板车的运动状态,说明力是改变了滑板车的运动状态,故B符合题意;
C.停止蹬地后滑板车会慢慢停下来,滑板车处于非平衡状态,则滑板车受到非平衡力的作用,故C不符合题意;
D.力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因,故D不符合题意。
故选B。
重点考点讲练11:从受力情况判断运动状态变化
【母题精讲】(24-25八年级下·全国·课后作业)如图所示,小球静止在弹簧上。在不计空气阻力的情况下,若小球受到的重力突然消失,下列关于小球的运动状态的描述正确的是( )
A.仍保持静止状态
B.做匀速直线运动
C.先做变速直线运动,后做匀速直线运动
D.一直做变速直线运动
【答案】C
【规范解答】小球突然失去重力,此时只受弹簧的弹力作用,马上做变速运动,当离开弹簧后将不受任何力,小球将做匀速直线运动,所以小球先做变速运动,后做匀速直线运动。
故选C。
【训练1】(23-24八年级下·山东烟台·期中)如图所示,足够长的水平桌面上静止一木块,用弹簧测力计沿水平方向拉木块。当弹簧测力计示数是2N时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力大小为 N,当弹簧测力计示数是5N时,木块恰好做匀速直线运动:当弹簧测力计示数是7N时,木块所受的摩擦力大小为 N,此时木块的运动状态是 (选填“匀速直线运动”“减速运动”或“加速运动”)。
【答案】 2 5 加速运动
【规范解答】[1]用弹簧测力计沿水平方向拉木块,当弹簧测力计示数是2N时,木块静止处于平衡状态,受到水平向右的拉力和水平向左摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以木块受到摩擦力大小为2N。
[2][3]当弹簧测力计示数是5N时,木块正好做匀速运动处于平衡状态,受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以滑动摩擦力大小为5N。因滑动摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,当弹簧测力计示数是7N时,木块对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,木块受到的摩擦力不变,仍为5N;此时合力的方向与拉力的方向、运动方向一致,根据利于运动关系知,此时木块的运动状态是加速运动。
【训练2】(23-24八年级下·江苏泰州·期中)如图甲所示是“蹦极”运动员把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动,图乙是运动员下落过程中的模拟图(不计空气阻力)。其中B点是弹性绳的原长度,C点是弹性绳产生的弹力与他重力大小相等的点,D点是下落的最低点。下列说法正确的是( )
A.当他从A位置运动B位置时,只受到重力的作用,所以他在加速下落
B.从B位置运动到D位置时的速度一直变小
C.在反弹过程中,当他在B点后还会继续向上运动是因为他受到一个向上的力
D.若他竖直向上反弹到最高点时一切外力突然消失,则他将竖直向上做匀速直线运动
【答案】A
【规范解答】A.图示中,B点是弹性绳的原长度,则由A到B,绳未发生形变,不计空气阻力,只受到竖直向下的重力的作用,向下做加速运动,故A正确;
B.B点开始,绳开始发生形变,产生向上的弹力,C点绳产生的弹力与重力大小相等,则在由B到C,弹力小于重力,所受的合力向下,向下做加速运动,C点,合力为0,速度最大,由C到D,弹力大于重力,合力向上,向下做减速运动,故B错误;
C.在反弹过程中,在B点,只受到重力,由于惯性,人要保持原来的运动状态向上运动,故C错误;
D.竖直向上反弹到最高点时,速度为0,此时一切外力消失,据牛顿第一定律知,人将静止。故D错误。
故选A。
重点考点讲练12:同一直线上二力的合成
【母题精讲】(24-25八年级下·全国·课后作业)踢毽子是深受大众喜爱的健身运动项目。毽子被踢出后,先竖直上升后竖直下落的过程中,均受到空气阻力的作用。若毽子上升未到达最高点时受到的合力是F1,下落时受到的合力是F2,则F1 F2(选填“>”“=”或“<”);F1的方向 (选填“竖直向上”或“竖直向下”)。
【答案】 > 竖直向下
【规范解答】[1][2]毽子上升过程中,受竖直向下的重力G、竖直向下的空气阻力f 作用,由于这两个力方向相同,所以毽子所受合力①,此时合力的方向与重力的方向相同,为竖直向下。毽子下落过程中,受竖直向下的重力G、竖直向上的空气阻力f 作用,由于这两个力方向相反且重力较大,所以毽子所受合力②;由①②知:。
【训练1】(24-25八年级上·重庆·期末)如图甲所示,放在水平地面上的物体受到水平方向的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和运动速度v的大小与时间t的关系分别如图乙、丙所示( )
A.0~2s内,物体未被推动,推力小于摩擦力
B.2~4s内,物体做加速运动,摩擦力等于7N
C.6~8s内,物体做减速运动,物体受到的摩擦力小于2~4s时的摩擦力
D.物体在6~8s内受到的合力与2~4s内受到的合力大小相等
【答案】D
【规范解答】A.0~2s内,物体未被推动,处于平衡状态,推力等于摩擦力,故A不符合题意;
BC.2~4s内,物体做加速运动,6~8s内,物体做减速运动,产生的摩擦力均为滑动摩擦力,由于物体在运动过程中压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,根据二力平衡可知,4~6s内,物体做匀速直线运动,受到的滑动摩擦力等于此时的外力为5N,即2~4s内、6~8s内受到的摩擦力均为5N,故BC不符合题意;
D.物体在6~8s内受到的合力为,2~4s内受到的合力为:,则物体在6~8s内受到的合力与2~4s内受到的合力大小相等,故D符合题意。
故选D。
【训练2】(23-24八年级下·江苏南通·阶段练习)利用弹簧做了如下实验。如图甲所示,小球从高处落到竖直固定的弹簧上后又被弹起到原高度。小球从高处开始下落到弹回的整个过程中,他的运动速度随时间变化的图像如图乙所示力(速度为负值时,表明方向与原来的方向相反),图中oa段和cd段为直线。则据此图可知,在ab段,小球所受重力 弹力(选填“大于”、“等于”或“小于”),弹力大于重力的时间段为 。
【答案】 大于 t2~t4
【规范解答】[1][2]由图可知,当小球在空中时,速度匀速增加,当小球刚接触弹簧时,弹力小于重力,t1~t2速度增加的程度减小,即ab段小球所受重力大于弹力,但小球的速度仍然越来越快;当弹力等于重力时,t2时刻速度最大;接着小球的速度开始减小,弹簧大于重力,当时间为t3时速度为0;接着小球在弹力的作用下向上加速,当弹力等于重力时t4速度最大,接着小球的速度开始减小当时间为t5时,小球离开弹簧,所以弹力大于重力的时间段为t2~t4。
中档题—夯实基础能力
1.(23-24八年级下·江苏扬州·期末)关于力、力与运动关系,下列说法正确的是( )
A.一个物体也可以产生力的作用
B.物体的运动状态发生了改变,可能没有受到力的作用
C.物体不受力的作用时,一定处于静止状态
D.人向前走路时,摩擦力的方向向前
【答案】D
【规范解答】A.根据力的定义可知,一个物体不能产生力的作用,故A错误;
B.力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态改变时,一定受到力的作用,故B错误;
C.由牛顿第一定律可知,物体不受力的作用时,可能处于匀速直线运动状态,也可能处于静止状态,故C错误;
D.人向前走路时,鞋底相对地面有向后的运动趋势,所以摩擦力的方向向前,故D正确。
故选D。
2.(23-24八年级下·江苏扬州·期末)如图所示,在粗糙的水平台面上,一轻弹簧左端固定在墙壁上,右端固定在金属滑块上,O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时用力推滑块压缩弹簧到A位置,释放滑块,B是滑块滑到的最右端,AO>OB,滑块从A位置滑到B位置过程中(此题中滑块到达某一位置是指滑块中心到达该位置上方):
①物体在O点的左侧和右侧运动,弹簧对物体的弹力方向相反
②速度最快的位置在O点
③弹簧对物体弹力最大的位置在A点
④物体最终可能停在O点的右侧
以上说法中正确的有 ( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
【答案】C
【规范解答】①②金属滑块从A运动到O的过程中,因弹簧处于压缩状态而对滑块有水平向右的弹力,开始时,弹力大于摩擦力,则滑块做加速运动;当弹力等于摩擦力时,速度最大;继续运动到O的过程中,弹力小于摩擦力,滑块做减速运动;滑块从O运动到B的过程中,因弹簧处于伸长状态而对滑块有水平向左的弹力,则滑块的速度不断减小;所以速度最大点在AO之间,故①正确,②错误;
③O点是弹簧保持原长时滑块的位置,已知AO>OB,故弹簧在A点的形变量最大,故弹簧对物体弹力最大的位置在A点,故③正确;
④金属滑块运动到B点,速度为零,停止运动,但是由于弹簧要恢复原来的形状,受到水平向左的弹力作用,所以金属滑块可能不会保持静止,有可能向左运动,直到在水平方向上受到的弹力和摩擦力相等,故物体最终可能停在O点的右侧,故④正确。
故选C。
3.(23-24八年级下·江苏连云港·期中)课本放在水平桌面上,课本和桌面之间的相互作用力为( )
A.课本的重力和课本受到的摩擦力
B.课本的重力和课本对桌面的压力
C.课本的重力和桌面对课本的支持力
D.课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力
【答案】D
【规范解答】A.课本的重力和课本受到的摩擦力方向不是相反的,不是一对相互作用力,故A不符合题意;
B.课本的重力和课本对桌面的压力方向相同,不是一对相互作用力,故B不符合题意;
C.课本受到的重力和桌面对课本的支持力,大小相等、方向相反、作用在一个物体上、作用在一条直线上,符合二力平衡条件,是一对平衡力,故C不符合题意;
D.桌面对课本的支持力和课本对桌面的压力是一对相互作用力,大小相等、方向相反、作用在不同的物体上、作用在一条直线上,符合相互作用力的条件,是一对相互作用力,故D符合题意。
故选D。
4.(24-25八年级下·江苏常州·期中)地球由西向东自转,常州地区的自转速度约为400m/s,运动员立定跳远成绩 (向东跳更好/向西跳更好/向东向西跳一样好)。下列几种实例,①苹果从树上掉下,②拍打衣服使灰尘掉落,③锤头松了,把锤柄的一端在地面上撞击几下,④跳远运动员助跑一段距离才起跳,⑤公交车将要启动时,乘客常会听到“车辆起步,请站稳扶好”的语音提示。其中,属于利用惯性的是 (选填序号)。
【答案】 向东向西跳一样好 ②③④
【规范解答】[1]惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态、运动方向等因素无关。运动员在地球上,会随地球一起由西向东自转,具有和地球自转相同的速度。当运动员立定跳远时,无论向东跳还是向西跳,在起跳瞬间,由于惯性,运动员都会保持原来随地球自转的速度。所以运动员向东跳和向西跳成绩一样好。
[2]①苹果从树上掉下是因为受到重力的作用,不是利用惯性,故①不符合题意;
②拍打衣服时,衣服受到力的作用而运动,但衣服上的灰尘由于具有惯性,要保持原来的静止状态,这样灰尘就和衣服分离,从而掉落下来,这里利用了灰尘的惯性,故②符合题意;
③锤头松了,把锤柄的一端在地面上撞击时,锤柄受到地面的阻力而停止运动,但锤头由于具有惯性,要保持原来向下运动的状态,就会紧紧地套在锤柄上,这是利用了锤头的惯性,故③符合题意;
④跳远运动员助跑一段距离后,身体具有一定的速度,起跳时,由于惯性,运动员会保持原来的运动状态继续向前运动,从而可以跳得更远,这是利用了运动员的惯性,故④符合题意;
⑤公交车启动时,车由静止变为运动,而乘客由于具有惯性,要保持原来的静止状态,身体会向后倾倒,所以提醒乘客站稳扶好是为了防止惯性带来的危害,而不是利用惯性,故⑤不符合题意。
综上,故选填②③④。
5.(23-24八年级下·江苏苏州·期中)如图,工人师傅常借助工具来检测竖直和水平。请根据图中信息判断:图1中墙壁向 (左/右)倾斜;当水平仪液体中的空气泡居中时表明桌面水平,则图2中A端的桌面比B端 (高/低)。若观察到图2中的空气泡向B端靠近,可能是因为水平仪由静止向 (左/右)运动起来。
【答案】 左 高 右
【规范解答】[1]铅垂线受到重力的作用,方向是竖直向下的,从图1中可以看到铅垂线与墙之间有缝隙,且铅垂线在虚线的左侧,这表明左边低,所以墙是向左倾斜。
[2]当水平仪液体中的空气泡居中时表明桌面水平,图2中空气泡靠近A端,说明A端液体少,由于重力的作用,水都流向了B端,所以A端的桌面比B端高。
[3]当水平仪由静止向右运动起来时,液体由于惯性要保持原来的静止状态,就会相对水平仪向左运动,从而将空气泡挤向B端。
6.(23-24八年级下·江苏南京·期中)如图是一名质量为60kg的飞行爱好者穿戴着飞行背包在空中飞行时的情景,飞行背包的两个喷射口向下喷射出气流能将人推向空中,这是因为 ;在他竖直向上做匀速直线运动时,背包对人推力方向是 ,大小为 N。(空气阻力忽略不计)
【答案】 力的作用是相互的 竖直向上 600
【规范解答】[1]因为力的作用是相互的,所以飞行背包的两个喷射口向下喷射出气流,同时气流给背包和人一个向上的作用力,将人推向空中。
[2][3]他竖直向上做匀速直线运动时,处于平衡状态,背包对人的推力与人的重力大小相等,方向相反,所以背包对人推力的方向为竖直向上,大小为
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N
7.(23-24八年级下·四川达州·期中)如图中为质量500g的电灯吊在天花板下,画出电灯所受力的示意图。
【答案】
【规范解答】重力G的作用点在重心,方向是竖直向下的,大小
拉力F的方向是竖直向上, 和重力二力平衡,大小为5N。如图所示
8.(24-25八年级下·江苏南京·阶段练习)利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”。
(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,通过钩码质量可知:卡片两边所受的拉力 ;
(2)为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一条直线上,可用手 (选填“下压”、“翻转”或“旋转”)平衡的小卡片,松手后观察小卡片 (选填“松手瞬间”或“最终”)是否保持平衡;
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是 ;
(4)如果左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,你认为 (选填“能”或“不能”)进行实验。
【答案】(1)大小相等
(2) 旋转 松手瞬间
(3)作用在同一物体上
(4)能
【规范解答】(1)保持两个拉力在同一直线上,调整细线两端的钩码,当两端钩码的质量相等时,小卡片平衡,即卡片两边所受的拉力大小相等。
(2)[1][2]为探究不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片旋转过一定角度,此时两个拉力作用在不同的直线上,但两个拉力方向仍然相反,再观察松手瞬间小卡片能否平衡。
(3)当小卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,由于二力不在同一物体上,所以两侧钩码落下,说明二力平衡的又一个条件是必须作用在同一物体上。
(4)如果左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,小卡片受到的两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线时,仍可以保持静止,受力平衡,所以依然能进行实验。
9.(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)在“探究二力平衡条件”的实验中,小明设置的实验装置如图甲所示。
(1)实验时,向左盘和右盘同时放入等重的砝码,这时木块保持静止,但小明在实验时发现,若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码,木块仍然保持静止,则产生这一现象的原因是 ;
(2)现保持与的大小相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将发生转动,据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是 ;
(3)在探究同一问题时,小红设计了如图乙所示的实验装置,该装置中选择小卡片的目的是 ;
(4)当小卡片平衡时,小红将小卡片转过一个角度,两条线的方向 (“一定要”或“可以不”)平行,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)保持静止;
(5)利用如图丙所示的装置, (填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件;
(6)小华认为,若采用如图丁所示的方案,必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较。研究发现,在小华的方案中,只能根据相互作用的关系直接测 的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以此方案无法实施。
【答案】(1)木块与桌面间存在摩擦力
(2)两个力必须在同一直线上
(3)减小摩擦力对实验的影响
(4) 一定要 不能
(5)能
(6) 重力 拉力 拉力
【规范解答】(1)若两边拉力不相等,则木块相对于桌面具有相对运动趋势,此时桌面对木块产生摩擦力的作用,木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止。
(2)将小车转动一个角度,两个力不在同一直线上,小车将转动回来,说明一对平衡力需在同一直线上,所以实验中设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上。
(3)小红实验用的小卡片重力小,悬在空中不受桌面对它的摩擦力影响;小明实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响,所以选择小卡片可以减小摩擦力对实验的影响。
(4)[1]当小卡片平衡时,小红将小卡片转过一个角度,两条线的方向一定要平行,这样可以让两个力的方向相反,确保结论是由于两个力不在同一条直线造成的。
[2]两个力不在同一条直线,不满足二力平衡条件,松手后小卡片不能保持静止。
(5)丙图中,此时两个滑轮虽然不在同一高度,但是能够保证在同一直线上,所以能够完成本实验。
(6)[1][2][3]因为物体处于静止状态时受到的重力和拉力是平衡力,所以要采用如图丁的方案探究二力平衡的条件,必须测出物体所受的重力和拉力;弹簧测力计显示的示数是物体对测力计的拉力,测力计对物体的拉力和物体对测力计的拉力是相互作用力,所以根据相互作用的关系可以直接测出拉力的大小,在未知二力平衡条件的前提下,无法测出重力的大小,所以此方案无法实施。
10.(24-25八年级下·江苏宿迁·期中)泗洪稻田湿地马拉松在去年11月份圆满落下帷幕,洪马的成功举办不仅体现广大民众对健康运动的喜爱,更体现了这座历史悠久的湿地之都后勤保障能力的完备;一辆质量为2t的后勤保障卡车在牵引力作用下沿平直公路匀速行驶,地面对卡车的阻力为0.8倍车重。(取g=10N/kg)
(1)求地面对卡车的支持力?
(2)卡车匀速行驶所需的牵引力为多大?
【答案】(1)20000N
(2)16000N
【规范解答】(1)根据题意可知,卡车质量为,车重为,因为卡车在竖直方向上静止,所以地面对卡车的支持力为。
(2)根据题意可知,地面对卡车的阻力为,卡车匀速行驶,在水平方向上受力平衡,牵引力为。
压轴题—强化解题技能
11.(24-25八年级下·江苏常州·期中)如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的图线分别是图乙中的①和②。两次对应的弹簧测力计示数分别为、,下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【规范解答】由图乙可知,s−t 图线①和②均为过原点的斜直线,说明两次木块都做匀速直线运动。相同时间内①的路程长,由可知,①的速度大,即; 当木块在水平方向上做匀速直线运动时,处于平衡状态,此时木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反。 两次情况下物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同,则两种情况下木块所受滑动摩擦力f1=f2,由于两次拉力F1和F2分别与对应的滑动摩擦力大小相等,则F1 =F2。故C正确,ABD错误。
故选C。
12.(24-25八年级下·江苏常州·期中)如图所示,在弹簧测力计的挂钩上挂100g钩码,静止时弹簧测力计的示数为。然后,使弹簧测力计和钩码一起竖直向上匀速运动,此时弹簧测力计的示数为。再使弹簧测力计和钩码一起竖直向下匀速运动,此时弹簧测力计的示数为。下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【规范解答】钩码挂在弹簧测力计下方,当弹簧测力计和钩码都静止时,钩码受到的重力和弹簧测力计对钩码的拉力是一对平衡力,并且拉力为F1=G;当弹簧测力计和钩码同时匀速向上或匀速向下运动时,运动状态不变,所以受到的仍然是平衡力,并且钩码重力不变,也就是拉力F1 =F2=F3=G
故ACD错误,B正确。
故选B。
13.(24-25八年级下·江苏苏州·期中)如图甲所示,同一木块放在同一水平面上,先后两次沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块得到的图像分别是图乙中的图线①、②。下列有关说法正确的是( )
A.①、②两次的拉力大小
B.木块前后两次所受的摩擦力大小关系是,两次的拉力大小关系是
C.两次的速度大小关系是,两次的拉力大小关系是
D.实际生活中没有符合题意的情景存在
【答案】A
【规范解答】ABC.两次拉动同一木块在同一水平面上运动,由于木块对水平面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力不变,即,而木块两次都做匀速直线运动,木块受平衡力作用,所以两次木块受到的拉力和摩擦力大小相等,则两次木块受到的拉力相等,即,由s-t图像可知,相同时间内第①次木块运动的路程大,由可知,第①次木块运动的速度较大,即,故A正确,BC错误;
D.根据牛顿第一定律,物体不受力或受平衡力时,运动状态保持不变,即保持静止状态或匀速直线状态,在实际生活中受平衡力作用时,运动的物体将保持匀速直线运动,故题目描述的情景可能存在。故D错误。
故选A。
14.(24-25八年级下·江苏宿迁·期中)如图所示,甲图是小强在水平地面上向右沿直线推物体A,乙图是水平推力F随t变化的关系图像,丙图是物体A的速度随时间t变化的关系图像。1~2s内物体A受到的摩擦力为 N,2~3s内物体A受到的摩擦力方向 。
【答案】 40 水平向左
【规范解答】[1]由丙图可知,2~3s内物体A处于匀速直线运动状态,受到的滑动摩擦力与推力是一对平衡力,由图乙可知此时推力为40N,即此时的滑动摩擦力为40N;由丙图可知,1~2s内物体A处于加速状态,受到滑动摩擦力的作用,而滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力大小有关,1~2s和2~3s这两个时间段,接触面的粗糙程度不变,对接触面的压力大小不变,故1~2s内物体A受到的摩擦力为40N。
[2]2~3s内物体A相对于地面水平向右运动,滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,所以此时摩擦力的方向水平向左。
15.(24-25八年级下·江苏常州·期中)如图所示,手对弹簧测力计挂钩的拉力是 N。若在弹簧测力计两端沿水平方向各加2N的拉力、,弹簧测力计的示数为 N,与是一对 (平衡力/相互作用力)。
【答案】 2.6 2 平衡力
【规范解答】[1]测力计的分度值为0.2N,所以测力计示数为2.6N,测力计显示的是手对弹簧测力计挂钩的拉力大小,所以手对弹簧测力计挂钩的拉力是2.6N。
[2]测力计显示的是挂钩所受拉力的大小,由题意可知,挂钩处施加的力是F2,大小为2N,所以弹簧测力计的示数为2N。
[3]F1、F2都作用在测力计上,方向相反、大小相等,作用在一条直线上,满足二力平衡的条件,所以是F1、F2是平衡力。
16.(24-25八年级下·江苏常州·期中)如图所示,重400N的木箱静止在水平地面上,小明用100N的水平向右的推力推它,但没有推动,此时木箱受到的摩擦力为 N;当推力增大至200N时,木箱做匀速直线运动,此时木箱受到的摩擦力为 N;当推力增大至300N时,木箱受到的摩擦为 N。
【答案】 100 200 200
【规范解答】[1][2]小明用100N的水平推力推不动木箱,木箱处于静止状态,木箱受到的推力与摩擦力二力平衡,此时木箱受到的摩擦力为100N,当推力增大至200N时,木箱做匀速直线运动,木箱受到的推力与摩擦力二力平衡,此时木箱受到的摩擦力为200N。
[3]滑动摩擦力与物体受到的压力和接触面的粗糙程度有关,当推力增大至300N时,因压力和接触面的粗糙程度均不变,因此木箱受到的摩擦力仍然为200N。
17.(24-25八年级下·江苏宿迁·期中)按要求完成作图
(1)如图所示,物体A静止在斜面上,画出物体A所受重力和摩擦力的示意图。
(2)如图所示,小车向右做匀速直线运动,画出小球受力示意图(不计空气阻力)。
【答案】(1)
(2)
【规范解答】(1)重力的方向是竖直向下的,过物体的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,用符号G表示;物体静止在斜面上,有沿斜面向下滑动的运动趋势,所以它受到一个阻碍它向下滑动的斜向上的摩擦力,方向沿斜面向上。如图所示:
(2)小球随小车一起向右做匀速直线运动,不考虑空气阻力,小球在水平方向上不受力,在竖直方向上受到的重力和拉力是一对平衡力,作用点在小球重心位置,如图所示:
18.(24-25八年级下·江苏宿迁·期中)关于“阻力对物体运动的影响”问题,某学习小组进行了如下探究实验:依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑,观察小车在水平面上滑行的最大距离,三种情况下的运动如图所示。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,目的是 ;
(2)分析图中运动情况可知:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,说明小车受到的阻力越大,速度减小得越 (选填“快”或“慢”);
(3)牛顿第一定律 (选填“是”或“不是”)直接由实验得出的,其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法;
(4)在此实验基础上通过推理可知观点___________(选填“A”或“B”)是正确的;
A.物体的运动不需要力来维持 B.力是维持物体运动的原因
(5)在体现阻力对物体运动影响大小的方法上,小明提出了另外一个方法:测量小车在水平面上运动的时间。你支持下面哪个观点:___________。(选填“A”或“B”)
A.这个方法不可行,与阻力对物体运动影响的大小没有关系
B.这个方法可行,但没有小车运动的路程便于测量
【答案】(1)使小车到达水平面时的初速度相同
(2)快
(3)不是
(4)A
(5)B
【规范解答】(1)据控制变量法,需要保持小车到达水平面的速度相同,让小车从斜面的顶端由静止自由滑下,目的是保持小车到达水平面的速度相同。
(2)图示中,毛巾表面最粗糙,小车所受的阻力最大,在毛巾表面上滑行的距离最短,说明小车速度减小得越快。
(3)牛顿第一定律不是由实验直接得到的,是在实验的基础上,通过科学推理得到的。
(4)小车在没有受到力的作用时,会保持匀速直线运动,所以物体的运动不需要力来维持。故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(5)在体现阻力对物体运动影响大小的方法上,让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,小车到达斜面底端的速度相同,水平面越光滑,阻力越小,速度减小的越慢,行驶的距离越长,行驶的时间越长,故测量小车在水平面上运动的时间可以体现阻力对物体运动影响的大小,但不如小车运动的路程便于测量,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
19.(24-25八年级下·江苏宿迁·期中)如图甲所示,这是小明探究二力平衡条件时的实验情景;
(1)小明将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,再在两线另一端分别都挂上1个、2个、3个钩码,卡片都能平衡,由此可得出使物体平衡的两个力 ;
(2)当小卡片平衡时,小明将小卡片旋转过一个角度,松手时小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,由此实验步骤可知只有作用在 的两个力才能平衡;
(3)在探究同一问题时,小华将木块放在水平桌面上,设计了图乙所示的实验,同学们认为小明的实验装置优于小华。其主要原因是___________;(选填“A”或“B”)
A.可减少摩擦力对实验的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
(4)小华在做实验时,左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度,如图丙所示,你认为小丽的装置 进行实验(选填“能”或“不能”);
(5)几位同学完成实验后又对图乙实验的仪器进行研究,他们发现当在左盘中放100g的砝码,右盘中放200g的砝码时,物块M恰好向右匀速直线运动,现保持两盘中原有的砝码不变、要使物块M向左匀速直线运动,应在 盘(选填“左”或“右”)再加 g的砝码。
【答案】(1)大小相等
(2) 不能 同一条直线上
(3)A
(4)能
(5) 左 200
【规范解答】(1)在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,再在两线另一端分别都挂上1个、2个、3个钩码,即线的两端作用在卡片上的拉力大小相等,卡片都能平衡,由此可得出使物体平衡的两个力大小相等。
(2)[1][2]小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,松手时纸片就会转动,说明不在同一直线上的两个力不能平衡。
(3)把物体放在水平桌面上,物体和水平桌面之间存在摩擦力,木块受到的摩擦力会对实验产生影响;甲中的摩擦力远远小于乙中的摩擦力,可减少摩擦力对实验的影响,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(4)小卡片(重力可忽略不计),左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
(5)[1][2]在左盘中放质量为100g的砝码,右盘中放质量为200g砝码时,物体M恰好向右做匀速直线运动,即物体受力平衡,因此物体所受向左的摩擦力与物体受到拉力的合力相等,即
当物体向左运动时,摩擦力方向向右,由于压力和接触面的粗糙程度不变,故物体受到摩擦力不变;又因为物体向左做匀速直线运动,则物体受到向右的摩擦力与物体受到拉力的合力相等。设左盘再加入砝码的质量为m,所以有
解得
即在左盘中再加200g砝码。
20.(24-25八年级下·安徽·单元测试)如图,相同的长方体木块A、B静止在粗糙水平桌面上,用大小为10N的水平推力F作用在A的一端,使两个木块一起做匀速直线运动。求:
(1)A和B运动时整体所受摩擦力的大小。
(2)木块A受到的摩擦力的大小。
(3)木块A对B的推力大小。
【答案】(1)10N
(2)5N
(3)5N
【规范解答】(1)因为木块A、B一起做匀速直线运动,所以A、B受到的推力与摩擦力是一对平衡力,则整体受到的摩擦力为f总=F=10N
(2)A和B是相同的木块,A对桌面的压力是整体对桌面压力的一半,接触面粗糙程度不变,所以木块A受到的摩擦力的大小为
(3)A和B是相同的木块,B对桌面的压力是整体对桌面压力的一半,接触面粗糙程度不变,所以木块B受到的摩擦力的大小为
由于B处于匀速直线运动状态,即平衡状态,根据二力平衡可知,木块A对B的推力大小为F′=fB=5N
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2024-2025学年苏科版物理八年级下学期期末复习重难点培优讲练(优等生培优版)【2024新教材】
第8章 力与运动
(思维导图+知识梳理+易错点拨+12大考点讲练+优选真题难度分层练 共56题)
讲义简介 2
章节知识回顾梳理 2
知识点梳理01:牛顿第一定律 2
知识点梳理02:惯性 3
知识点梳理03:二力平衡 3
知识点梳理04:力与运动的关系 4
易错考点点拨汇总 4
易错知识点01:二力平衡的条件 4
易错知识点02:平衡状态的理解 4
易错知识点03:力与运动的关系 4
易错知识点04:牛顿第一定律的理解 5
易错知识点05:惯性的理解 5
易错知识点06:摩擦力对物体运动的影响 5
易错知识点07:力与加速度的关系 5
易错知识点08:力的合成与分解 5
期末真题考点汇编讲练 5
期末考向一:二力平衡 5
重点考点讲练01:探究二力平衡的条件的实验过程及注意事项 5
重点考点讲练02:设计实验探究二力平衡的条件 8
重点考点讲练03:二力或多力平衡问题 9
重点考点讲练04:平衡力与相互作用力的区别 12
期末考向二:牛顿第一定律 13
重点考点讲练05:探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤 13
重点考点讲练06:总结阻力对物体运动的影响的实验结论 15
重点考点讲练07:根据牛顿第一定律判断物体的运动状态 16
重点考点讲练08:生活中的惯性现象 17
重点考点讲练09:惯性的利用及危害防止 18
期末考向三:力与运动的关系 19
重点考点讲练10:力可以改变物体的运动状态 19
重点考点讲练11:从受力情况判断运动状态变化 19
重点考点讲练12:同一直线上二力的合成 21
优选真题难度分层练 22
中档题—夯实基础能力 22
压轴题—强化解题技能 25
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知识点梳理01:牛顿第一定律
1.内容: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。
2.内涵:物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态,说明力不是维持物体运动的原因,而是使物体运动状态发生改变的原因。或者说:物体的运动不需要力来维持,要改变物体的运动状态,必须对物体施加力的作用。
细节剖析:
1.“一切”说明该定律对于所有物体都适用,不是特殊现象。
2.“没有受到力的作用”是定律成立的条件。“没有受到力的作用”有两层含义:一是该物体确实没有受到任何力的作用,这是一种理想化的情况(实际上,不受任何力的作用的物体是不存在的);二是该物体所受合力为零,力的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。
3.“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说物体在不受力的作用时,原来静止的物体仍保持静止状态,原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。
4.牛顿第一定律不能用实验直接验证,而是在实验的基础上,通过进一步的推理而概括出来的。
5.运动的物体并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是因为受到了阻力。
知识点梳理02:惯性
1.概念:物体具有保持静止或匀速直线运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性。
2.惯性的利用:跳远运动员快速助跑,利用自身的惯性在空中继续前进;拍打衣服,清除衣服上的灰尘;甩掉手上的水珠。
3.惯性的危害:汽车刹车后不能立即停下来,酿成交通事故;快速行驶的汽车发生碰撞,车里的乘客如果没有系安全带,会与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎,飞出车外;走路时不小心,可能会被台阶绊倒。
细节剖析:
1.一切物体都有惯性,一切物体是指无论是气体、液体、还是固体;无论是静止还是运动;无论受力还是不受力都具有惯性。惯性是物体本身的一种属性。
2.惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。即静止的物体总要保持静止状态,运动的物体总要保持匀速直线运动状态。
3.惯性是物体的属性,不是力。因此在提到惯性时,只能说“物体具有惯性”,或“由于惯性”,而不能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。惯性只有大小,惯性的大小仅取决于物体的质量,质量大,惯性也大。
知识点梳理03:二力平衡
1. 平衡状态:物体在几个力作用下保持静止或匀速直线运动,我们就说这个物体处于平衡状态。
2. 二力平衡: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。
3.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
4.二力平衡条件的而应用:判断力的大小、方向。
(1)甲图中,钩码静止,二力平衡,即:钩码的重力G,等于弹簧测力计对钩码的拉力F,拉力F的方向和重力的方向相反。
(2)图乙中,放在桌面上的篮球,受到重力G和桌面的支持力F,大小相等,方向相反。
(3)图丙中,跳伞运动员,在空中匀速下落:人和伞的总重G等于阻力f,阻力的方向与重力的方向相反。
细节剖析:
1.平衡力与平衡状态的关系:物体在平衡力的作用下,处于平衡状态,物体处于平衡状态时要么不受力,若受力一定是平衡力。
2.二力平衡的条件可以归纳为:等大、反向、同体、共线。
知识点梳理04:力与运动的关系
1、力的作用效果
力的作用效果包括两方面:改变物体的运动状态、改变物体的形状。
2、力与运动
力是使物体运动状态改变的原因。
细节剖析:
(1)物体受力平衡时,将保持静止或匀速直线运动状态;
(2)物体受力不平衡时,其运动状态会发生改变。
易错知识点01:二力平衡的条件
错误理解:只要两个力作用在同一个物体上,这两个力就是平衡力。
正确理解:二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反,且作用在同一直线上。
易错知识点02:平衡状态的理解
错误理解:平衡状态就是指物体静止不动。
正确理解:平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态。物体在平衡状态下,所受合力为零。
易错知识点03:力与运动的关系
错误理解:力是维持物体运动的原因。
正确理解:力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。物体不受外力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
易错知识点04:牛顿第一定律的理解
错误理解:牛顿第一定律就是说物体不受外力作用时就会静止下来。
正确理解:牛顿第一定律表明,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。也就是说,物体不受外力作用时,将保持其原有的运动状态不变。
易错知识点05:惯性的理解
错误理解:惯性就是物体保持原来运动速度不变的性质。
正确理解:惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,包括保持静止状态或匀速直线运动状态。惯性是物体的一种固有属性,与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
易错知识点06:摩擦力对物体运动的影响
错误理解:摩擦力总是阻碍物体的运动。
正确理解:摩擦力是阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)的力,但并不一定阻碍物体的运动。例如,在传送带上加速运动的物体,其受到的摩擦力方向与物体的运动方向是相同的,此时摩擦力是物体运动的动力。
易错知识点07:力与加速度的关系
错误理解:力越大,物体的速度就越大。
正确理解:根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。力越大,物体的加速度越大,但速度的大小还取决于加速度的方向以及作用时间。
易错知识点08:力的合成与分解
错误理解:力的合成就是将几个力加在一起,力的分解就是将一个力分解成几个力。
正确理解:力的合成是按照平行四边形定则(或三角形定则)将几个力合成一个力,力的分解则是将一个力按照特定的方向或作用效果分解成几个力。合成与分解都需要遵循力的等效原理。
期末考向一:二力平衡
重点考点讲练01:探究二力平衡的条件的实验过程及注意事项
【母题精讲】(24-25八年级下·江苏南通·阶段练习)如图甲所示,这是小明探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)按照教材设计的实验,小华以10g的小卡片为研究对象,为了探究两个力满足什么条件才能平衡,所挂钩码质量最合适的是________;
A.5g B.10g C.200g D.任意质量均可
(2)这种突出问题的主要方面、忽略次要因素的研究方法是物理学中常采用的,以下两个实例中没有用到此研究方法的是________;
A.选用薄玻璃板来探究平面镜的成像特点 B.选用轻质小球来显示发声音叉的振动
(3)当小卡片平衡时,小明将小卡片转过一个角度,松手瞬间小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,由此实验步骤可知只有作用在 的两个力才能平衡;
(4)在探究同一问题时,小华将木块放在水平桌面上,设计了图乙所示的实验,同学们认为小明的实验装置优于小华。其主要原因是________;
A.可减少摩擦力对实验的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向保持平衡 D.小卡片容易扭转
(5)小丽在做实验时,左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度,如图丙所示,你认为小丽的装置 进行实验(选填“能”或“不能”);
(6)几位同学完成实验后又对图乙实验的仪器进行研究,他们发现当在左盘中放100g的砝码,右盘中放200g的砝码时,物块M恰好向右匀速直线运动,现保持两盘中原有的砝码不变,要使物块M向左匀速直线运动,应在 盘(选填“左”或“右”)再加 g的砝码;
(7)如图丁所示,小华认为,利用以上器材还可以研究二力平衡的条件,测出物体所受的重力和拉力的大小来进行比较。小明研究后表示反对,这个装置测力计只能显示 力的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。
【训练1】(23-24八年级下·江苏苏州·期中)用图甲所示装置“探究二力平衡条件”实验,在细线的两端挂上等质量的钩码,卡片保持静止。
(1)实验中选择小卡片作为研究对象,是因为 ,所以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 (能/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,原因是 ;
(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 。
【训练2】(24-25八年级下·全国·课后作业)如图甲所示的是小明探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)
如果物体只受两个力作用,且处于静止状态或 状态,说明这两个力是相互平衡的;
(2)小明将系于小卡片(不计自重)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 (选填“相同”或“相反”),并通过调整钩码个数来改变拉力大小;
(3)当小卡片平衡时,小明将小卡片扭转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,由此实验步骤可知,只有作用在 的两个力才能平衡;
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小明下一步的操作是___________;
A.左右各加一个钩码 B.把小卡片剪成两半 C.把小卡片扭转一个角度
(5)在探究同一问题时,小华将木块放在水平桌面上,设计了图乙所示的实验,同学们认为小明的实验装置优于小华。最主要的原因是___________;
A.可减少摩擦力对实验的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.小卡片容易扭转
(6)小丽在做实验时,左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度,如图丙所示。用该实验装置 (选填“能”或“不能”)进行实验。
重点考点讲练02:设计实验探究二力平衡的条件
【母题精讲】(23-24八年级下·江苏无锡·期中)在探究“二力平衡条件”的实验中:
(1)小明同学在实验时,向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码,这时木块仍然保持静止状态,如图甲所示,从而得出二个力平衡,大小可以不等的结论,产生这一现象的原因 ;(左右吊盘自身质量相同)
(2)实验改进后出现了如图乙所示的平衡现象,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是为了验证物体平衡的两个力必须满足的又一个条件是 ;
(3)小红同学也对同一问题进行了探究,但她在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,如图丙所示,你认为 (能或不能)用她的装置进行实验。
【训练1】(23-24八年级下·江苏泰州·阶段练习)在“探究二力平衡的条件”活动中:
(1)某同学用甲图所示装置进行探究,在探究过程中左、右两个小盘内各放一个50g的砝码,木块保持静止;接着,他在右边小盘内又加入一个5g的小砝码,发现木块仍然静止,此时小木块水平方向上受到的力 (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)在乙图的装置中,将卡片旋转一定角度(如图丙),松手后,发现卡片旋转后又恢复原状,这说明两个力必须作用在 上,物体才能平衡。为了验证上述结论,有同学设计了“将卡片往下拉过一定距离(如图丁)”的操作方式,大家讨论后认为,该操作方式不可行,原因是丁图中的两个力 ;
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是两个力作用在 上;
(4)同学们采用如图戊所示的方法寻找形状不规则薄板的重心,这是运用了一对平衡力必须满足 条件。
【训练2】(23-24八年级下·江苏南通·期中)探究“二力平衡条件”实验。
(1)图甲中选择轻质小卡片,是因为小卡片的 可忽略不计:实验中通过调整 来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,将其转过一定角度,松手后小卡片不能平衡,此步骤的目的是为了探究 ;
(3)若两滑轮没有安装在同一高度,如图乙,你认为能否用该装置进行实验? ;
(4)如图丙,若在左侧挂2N的重物,右侧挂0.5N的重物时,木块水平向左匀速运动;当左侧重物落至地面后,木块维续滑行过程中,木块所受摩擦力为 N,木块处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
重点考点讲练03:二力或多力平衡问题
【母题精讲】(24-25八年级下·江苏泰州·阶段练习)如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同,在实验前小明提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关
(1)实验时弹簧测力计拉着物体向右沿水平方向做 运动,此时弹簧测力计的示数的为物体所受滑动摩擦力的大小;如图甲,此时铜块所受摩擦力方向为 ;
(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是 ;
(3)比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与 的关系;
(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”。小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较。得出:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的;原因是 。
【训练1】(24-25八年级下·江苏常州·期中)如图所示,小丽站在某商场向右上方做匀速直线运动的自动扶梯上,不考虑空气的阻力,请在图中画出小丽所受力的示意图。
【训练2】(24-25八年级下·江苏苏州·期中)为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小轩设计了如图甲所示的实验装置。
实验次数
铁块重力/N
弹簧测力计示数/N
拉力传感器示数/N
1
4
0
1.6
2
4
0.5
1.4
3
4
1.0
1.2
4
4
1.5
1.0
5
4.6
0.6
1.6
6
5.2
1.6
步骤一:小轩用水平向左的力拉动平板小车1,在4秒钟内观察拉力传感器的示数变化,并绘制了如图乙所示的图像。
(1)在步骤一中,测量摩擦力的原理是 ,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力方向是 。
(2)步骤二:如图丙,换用上表面比平板小车1光滑的平板小车2,用电动机水平向左拉动平板小车2,并用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读弹簧测力计和拉力传感器的示数并记录在表格中(拉线和平板小车足够长,铁块若干且每个铁块粗糙程度相同);数据记录在表1:(信息快递:水平面上物体对地面压力等于自身重力减去竖直向上的拉力)
(3)步骤二中,第6次实验时小轩调节好弹簧测力计后忘记记录弹簧测力计示数,请你通过分析,填入数据 N。根据1、5、6三次实验可以得出结论 。
(4)比较步骤二的实验数据前四组数据,我们可以得到的结论是: 。
重点考点讲练04:平衡力与相互作用力的区别
【母题精讲】(23-24九年级下·河南南阳·阶段练习)如图所示,一物体A放在水平传送带上,并随传送带一起向右做匀速直线运动,则下列分析正确的是( )
A.A总共受到三个力的作用
B.在水平方向上,A受到水平向右的摩擦力
C.在竖直方向上,A对传送带的压力和A受到的重力是一对平衡力
D.在竖直方向上,A对传送带的压力和传送带对A 的支持力是相互作用力
【训练1】(23-24八年级下·江苏扬州·期末)如图,小明驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.平衡车所受的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
B.小明所受的重力与平衡车对小明的支持力是一对相互作用力
C.平衡车受到小明的压力与平衡车对小明的支持力是一对相互作用力
D.小明所受的重力与小明对平衡车的压力是一对平衡力
【训练2】(23-24八年级下·江苏南通·期中)举重是我国的优势体育项目,运动员需将杠铃举过头顶,等到裁判判定站稳之后才算成绩有效。中国选手邓薇体重64公斤,在世锦赛挺举比赛中成功举起的杠铃,获得女子举重冠军,她打破三项世界纪录,下列说法正确的是( )
A.挺举过程中某段时间,运动员对杠铃支持力小于杠铃的重力
B.杠铃对运动员的压力就是杠铃的重力
C.挺举时运动员对杠铃的支持力大于杠铃对运动员的压力
D.运动员受的重力和地面对运动员的支持力是一对平衡力
期末考向二:牛顿第一定律
重点考点讲练05:探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤
【母题精讲】(23-24八年级下·江苏苏州·期中)在探究阻力对物体运动的影响实验中,小明在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料,让小车从斜面相同高度由静止滑下,三次实验现象如图甲所示。
(1)根据实验现象可说明小车受到的阻力越小,运动的路程越 ,由此进一步推理,在“天宫课堂”中,若把物体沿水平方向推出,物体将 (静止/落下来/匀速直线运动);
(2)若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,则小明 (仍能/不能)得出实验结论。小李认为只降低甲图中最下面一张图中小车释放时的高度可对实验进行改进,小李的观点 (正确/错误);
(3)若让小车从斜面静止滑下后,先后经过毛巾和木板,阻力会变小,速度会 (变小/不变/变大);
(4)小明想探究阻力与物体运动速度的关系,于是他利用位置传感器绘制了小车在毛巾、棉布、木板上运动的速度﹣时间图像,如图乙所示。图线 对应小车在木板上运动,运动过程中速度减小量 (大于/等于/小于)在棉布表面运动过程中的速度减小量。
(5)在大量类似实验基础上,牛顿概括出了著名的牛顿第一定律,在实际生活中有着广泛的应用。一架运输机参加某次拉救时,在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资。若不计空气阻力,且地面水平,那么,在地面上看,能正确表示物资着地位置的图示(丙)组合是 。
【训练1】(24-25八年级下·全国·期中)【实验名称】探究阻力对物体运动的影响。
【实验器材】斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
【实验步骤】
A.如图甲所示,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
B.如图乙所示,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
C.如图丙所示,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是 (选填“A”“B”或“C”)。
(2)如图丁所示的是小车在不同水平面上运动时速度与时间的关系图像,其中表示小车在毛巾表面上运动的是图线 (选填“a”“b”或“c”)。
【分析与论证】
(3)根据实验结果可以得出:水平面越光滑,小车运动的路程越长,小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”)。
(4)在光滑水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,请在图丁中画出此时小车的速度一时间图像 。
【交流反思】
(5)小车到达水平面后会继续向前运动,是因为小车具有惯性,小车最终停下来是因为受到 的作用。
(6)若在实验中,发现小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板,则改进的方法是 。
【训练2】(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图甲所示为探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)实验中,应将毛巾、棉布平整地铺在 (填“AB”或“BC”或“AC”)段;
(2)每次实验都要让同一小车从斜面上的同一高度由静止开始下滑,是为了使小车每次进入水平面时的 相同;实验中我们通过观察 来判断阻力对物体运动状态的影响大小;
(3)第二次实验,小车在棉布表面运动,刚好滑到了木板的最右端,接下来改在木板上实验,最合理的操作方法是_____;
A.减轻小车的质量 B.降低小车释放的高度 C.增加木板的长度 D.增加木板的宽度
(4)通过上面的探究,你认为图乙中的篮球,飞到空中A点时,若它受到的一切外力同时消失,则篮球的运动轨迹是 (选填图中数字);
(5)一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹,下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形,如图丙所示,实际上,由于空气阻力的存在,炸弹与飞机的位置关系为 图。
重点考点讲练06:总结阻力对物体运动的影响的实验结论
【母题精讲】(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中:
(1)为了改变小车受到的阻力,应分别将毛巾、棉布铺在 (斜面/长木板/斜面和长木板)上。
(2)每次实验都让小车从斜面相同高度由静止开始滑下的目的是: 。
(3)结论:表面越光滑,速度减小得越 (快/慢)。
(4)推理:如果运动的小车受到的阻力为零,它将做 。
(5)在大量类似实验基础上,牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一,在实际生活中有着广泛的应用。一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形,如图所示,若不计空气,炸弹与飞机的位置关系为___________图。
A. B. C. D.
【训练1】(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图甲所示是探究“阻力对物体运动影响”的实验。
(1)实验时,让小车从斜面相同高度静止下滑,目的是使小车到达水平面时的 相等。
(2)如图乙是小车在不同物体表面上运动时,速度与时间的变化图线,其中属于在毛巾上运动图线的是 ___________(填选项)。
A.a B.b C.c
(3)推理:在光滑水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为0,它将做 ,请在图乙中画出小车此时可能的速度—时间图像 。
(4)通过上面的探究,如图丙所示,当足球踢出后,到达最高处时为___________(平衡态或非平衡态),若此时受到的外力全部消失,运动轨迹将会是 ___________(填选项)。
A.a B.b C.c D.立即静止
【训练2】(23-24八年级下·江苏泰州·期中)关于“阻力对物体运动的影响”问题,某学习小组进行了如下探究实验:依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑,观察小车在水平面上滑行的最大距离,三种情况下的运动如图所示。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,目的是 ,本实验中的“阻力”是指小车受到的 ;
(2)分析图运动情况可知:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,说明小车受到的阻力越大,速度减小得越 (选填“快”或“慢”);
(3)牛顿第一定律 (选填“是”或“不是”)直接由实验得出的,其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法;
(4)在此实验基础上通过推理可知观点________(选填“A”或“B”)是正确的;
A.物体的运动不需要力来维持 B.力是维持物体运动的原因
(5)在体现阻力对物体运动影响大小的方法上,小明提出了另外一个方法:测量小车在水平面上运动的时间。你支持下面哪个观点:________。
A.这个方法不可行,与阻力对物体运动影响的大小没有关系
B.这个方法可行,但没有小车运动的路程便于测量
重点考点讲练07:根据牛顿第一定律判断物体的运动状态
【母题精讲】(24-25八年级下·江苏常州·期中)利用如图所示的实验装置“探究阻力对物体运动的影响”。
(1)如图所示,每次使小车从同一斜面上 (相同/不同)高度滑下,目的是让小车到达水平面时 ;
(2)小车从斜面滑下后沿水平面运动时小车在竖直方向上受到的 力和 力是一对平衡力,相当于小车只受水平方向上的摩擦阻力;
(3)由实验可知,小车受的摩擦阻力越小,它运动的距离越 。试想,假如小车在光滑水平面上运动,即不受阻力,小车将 ,说明物体的运动 (需要/不需要)力来维持;
(4)在可靠的事实基础上,通过推理得出结论,这是一种重要的科学研究方法。牛顿在伽利略等科学家研究的基础上,利用这一研究方法,得到了牛顿第一定律。写出初中物理中也是用这种科学研究方法得出结论一个事例: ;
(5)试想,正在空中飞行的足球,如果它受到的一切外力全部消失,那么足球将 (立即静止/减速飞行/匀速飞行/加速飞行)。
【训练1】(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)关于力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体受到力的作用时,运动状态一定会发生改变
B.物体不受力的作用时,一定处于静止状态
C.物体运动状态发生改变时,一定受到力的作用
D.物体静止时,一定不受力的作用
【训练2】(23-24八年级下·陕西商洛·期中)天宫课堂中,航天员王亚平将一只冰墩墩在空间站中抛出,冰墩墩沿着抛出的方向近似匀速直线前进到航天员叶光富手中,这是因为任何物体都具有 ,同时说明了物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;牛顿第一定律 (选填“可以”或“不可以”)通过实验直接验证。
重点考点讲练08:生活中的惯性现象
【母题精讲】(24-25八年级下·江苏苏州·期中)汽车在平直公路上匀速行驶时,汽车处于 状态(选填“平衡”或“非平衡”)。当汽车被追尾时,车上的 (安全带/头枕)首先会起到作用可以减少追尾带来的伤害。
【训练1】(23-24八年级下·江苏无锡·阶段练习)如图所示,电梯内一弹簧下挂一物体,当整个电梯突然向上做加速运动时,弹簧对物块的拉力 物块的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”),物块的惯性将 (选填“增大”、“减小”或“保持不变”)。
【训练2】(2025八年级下·全国·专题练习)如图甲所示,盛有水的烧杯随小车一起水平向右做 (选填“匀速”“加速”或“减速”)运动;若此时小车突然刹车减速,烧杯中的水面应是图 (选填“乙”或“丙”)中的形状。
重点考点讲练09:惯性的利用及危害防止
【母题精讲】(23-24八年级下·江苏泰州·阶段练习)下列关于惯性现象的四种说法中正确的是( )
①小汽车配置安全气囊和头枕,可以减小惯性带来的危害
②子弹离开枪膛后还能继续前进一段距离是因为子弹具有惯性
③在草地上滚动的足球最终停下来,是因为足球的惯性小于它受到的摩擦力
④做匀速直线运动的物体有惯性,做变速直线运动的物体没有惯性
A.①② B.②③ C.①②③ D.①②④
【训练1】(20-21八年级下·江苏南京·期末)如图所示,轿车的座椅上方有一种安全装置“头枕”,对人体起到保护作用,“头枕”主要防止以下那种情况对人体造成的伤害( )
A.前方碰撞 B.后方追尾 C.紧急刹车 D.左右转弯
【训练2】(23-24八年级下·安徽淮北·阶段练习)为了保护司乘人员的安全,人们在小汽车上安装了安全气囊系统,这套系统在小汽车突然 (选填“开动”或“发生严重撞击”)时会自动充气弹出(如图所示),使司乘人员不至于撞到车身上。
期末考向三:力与运动的关系
重点考点讲练10:力可以改变物体的运动状态
【母题精讲】(23-24八年级下·河南濮阳·期中)歌词“风吹草低见牛羊”中的“风吹草低”的受力物体是 ,判断它受到了力是因为观察到它的 发生了改变。
【训练1】(23-24八年级下·河南安阳·期末)下列有关力和运动的说法中,正确的是( )
A.物体运动的越快,惯性就越大
B.以卵击石,卵被石破,是因为石给卵的力更大
C.物体运动状态发生改变,一定受到力的作用
D.其他条件相同时,物体速度越大,所受滑动摩擦力越大
【训练2】(23-24八年级下·河北廊坊·期中)如图所示是小明滑滑板车的场景,用力蹬地滑板车向前滑行,停止蹬地后滑板车会慢慢停下来。这是因为( )
A.滑板车失去了惯性 B.力改变了滑板车的运动状态
C.滑板车受到了平衡力的作用 D.没有力继续维持滑板车的运动
重点考点讲练11:从受力情况判断运动状态变化
【母题精讲】(24-25八年级下·全国·课后作业)如图所示,小球静止在弹簧上。在不计空气阻力的情况下,若小球受到的重力突然消失,下列关于小球的运动状态的描述正确的是( )
A.仍保持静止状态
B.做匀速直线运动
C.先做变速直线运动,后做匀速直线运动
D.一直做变速直线运动
【训练1】(23-24八年级下·山东烟台·期中)如图所示,足够长的水平桌面上静止一木块,用弹簧测力计沿水平方向拉木块。当弹簧测力计示数是2N时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力大小为 N,当弹簧测力计示数是5N时,木块恰好做匀速直线运动:当弹簧测力计示数是7N时,木块所受的摩擦力大小为 N,此时木块的运动状态是 (选填“匀速直线运动”“减速运动”或“加速运动”)。
【训练2】(23-24八年级下·江苏泰州·期中)如图甲所示是“蹦极”运动员把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动,图乙是运动员下落过程中的模拟图(不计空气阻力)。其中B点是弹性绳的原长度,C点是弹性绳产生的弹力与他重力大小相等的点,D点是下落的最低点。下列说法正确的是( )
A.当他从A位置运动B位置时,只受到重力的作用,所以他在加速下落
B.从B位置运动到D位置时的速度一直变小
C.在反弹过程中,当他在B点后还会继续向上运动是因为他受到一个向上的力
D.若他竖直向上反弹到最高点时一切外力突然消失,则他将竖直向上做匀速直线运动
重点考点讲练12:同一直线上二力的合成
【母题精讲】(24-25八年级下·全国·课后作业)踢毽子是深受大众喜爱的健身运动项目。毽子被踢出后,先竖直上升后竖直下落的过程中,均受到空气阻力的作用。若毽子上升未到达最高点时受到的合力是F1,下落时受到的合力是F2,则F1 F2(选填“>”“=”或“<”);F1的方向 (选填“竖直向上”或“竖直向下”)。
【训练1】(24-25八年级上·重庆·期末)如图甲所示,放在水平地面上的物体受到水平方向的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和运动速度v的大小与时间t的关系分别如图乙、丙所示( )
A.0~2s内,物体未被推动,推力小于摩擦力
B.2~4s内,物体做加速运动,摩擦力等于7N
C.6~8s内,物体做减速运动,物体受到的摩擦力小于2~4s时的摩擦力
D.物体在6~8s内受到的合力与2~4s内受到的合力大小相等
【训练2】(23-24八年级下·江苏南通·阶段练习)利用弹簧做了如下实验。如图甲所示,小球从高处落到竖直固定的弹簧上后又被弹起到原高度。小球从高处开始下落到弹回的整个过程中,他的运动速度随时间变化的图像如图乙所示力(速度为负值时,表明方向与原来的方向相反),图中oa段和cd段为直线。则据此图可知,在ab段,小球所受重力 弹力(选填“大于”、“等于”或“小于”),弹力大于重力的时间段为 。
中档题—夯实基础能力
1.(23-24八年级下·江苏扬州·期末)关于力、力与运动关系,下列说法正确的是( )
A.一个物体也可以产生力的作用
B.物体的运动状态发生了改变,可能没有受到力的作用
C.物体不受力的作用时,一定处于静止状态
D.人向前走路时,摩擦力的方向向前
2.(23-24八年级下·江苏扬州·期末)如图所示,在粗糙的水平台面上,一轻弹簧左端固定在墙壁上,右端固定在金属滑块上,O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时用力推滑块压缩弹簧到A位置,释放滑块,B是滑块滑到的最右端,AO>OB,滑块从A位置滑到B位置过程中(此题中滑块到达某一位置是指滑块中心到达该位置上方):
①物体在O点的左侧和右侧运动,弹簧对物体的弹力方向相反
②速度最快的位置在O点
③弹簧对物体弹力最大的位置在A点
④物体最终可能停在O点的右侧
以上说法中正确的有 ( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
3.(23-24八年级下·江苏连云港·期中)课本放在水平桌面上,课本和桌面之间的相互作用力为( )
A.课本的重力和课本受到的摩擦力
B.课本的重力和课本对桌面的压力
C.课本的重力和桌面对课本的支持力
D.课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力
4.(24-25八年级下·江苏常州·期中)地球由西向东自转,常州地区的自转速度约为400m/s,运动员立定跳远成绩 (向东跳更好/向西跳更好/向东向西跳一样好)。下列几种实例,①苹果从树上掉下,②拍打衣服使灰尘掉落,③锤头松了,把锤柄的一端在地面上撞击几下,④跳远运动员助跑一段距离才起跳,⑤公交车将要启动时,乘客常会听到“车辆起步,请站稳扶好”的语音提示。其中,属于利用惯性的是 (选填序号)。
5.(23-24八年级下·江苏苏州·期中)如图,工人师傅常借助工具来检测竖直和水平。请根据图中信息判断:图1中墙壁向 (左/右)倾斜;当水平仪液体中的空气泡居中时表明桌面水平,则图2中A端的桌面比B端 (高/低)。若观察到图2中的空气泡向B端靠近,可能是因为水平仪由静止向 (左/右)运动起来。
6.(23-24八年级下·江苏南京·期中)如图是一名质量为60kg的飞行爱好者穿戴着飞行背包在空中飞行时的情景,飞行背包的两个喷射口向下喷射出气流能将人推向空中,这是因为 ;在他竖直向上做匀速直线运动时,背包对人推力方向是 ,大小为 N。(空气阻力忽略不计)
7.(23-24八年级下·四川达州·期中)如图中为质量500g的电灯吊在天花板下,画出电灯所受力的示意图。
8.(24-25八年级下·江苏南京·阶段练习)利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”。
(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,通过钩码质量可知:卡片两边所受的拉力 ;
(2)为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一条直线上,可用手 (选填“下压”、“翻转”或“旋转”)平衡的小卡片,松手后观察小卡片 (选填“松手瞬间”或“最终”)是否保持平衡;
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是 ;
(4)如果左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,你认为 (选填“能”或“不能”)进行实验。
9.(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)在“探究二力平衡条件”的实验中,小明设置的实验装置如图甲所示。
(1)实验时,向左盘和右盘同时放入等重的砝码,这时木块保持静止,但小明在实验时发现,若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码,木块仍然保持静止,则产生这一现象的原因是 ;
(2)现保持与的大小相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将发生转动,据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是 ;
(3)在探究同一问题时,小红设计了如图乙所示的实验装置,该装置中选择小卡片的目的是 ;
(4)当小卡片平衡时,小红将小卡片转过一个角度,两条线的方向 (“一定要”或“可以不”)平行,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)保持静止;
(5)利用如图丙所示的装置, (填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件;
(6)小华认为,若采用如图丁所示的方案,必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较。研究发现,在小华的方案中,只能根据相互作用的关系直接测 的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以此方案无法实施。
10.(24-25八年级下·江苏宿迁·期中)泗洪稻田湿地马拉松在去年11月份圆满落下帷幕,洪马的成功举办不仅体现广大民众对健康运动的喜爱,更体现了这座历史悠久的湿地之都后勤保障能力的完备;一辆质量为2t的后勤保障卡车在牵引力作用下沿平直公路匀速行驶,地面对卡车的阻力为0.8倍车重。(取g=10N/kg)
(1)求地面对卡车的支持力?
(2)卡车匀速行驶所需的牵引力为多大?
压轴题—强化解题技能
11.(24-25八年级下·江苏常州·期中)如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的图线分别是图乙中的①和②。两次对应的弹簧测力计示数分别为、,下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
12.(24-25八年级下·江苏常州·期中)如图所示,在弹簧测力计的挂钩上挂100g钩码,静止时弹簧测力计的示数为。然后,使弹簧测力计和钩码一起竖直向上匀速运动,此时弹簧测力计的示数为。再使弹簧测力计和钩码一起竖直向下匀速运动,此时弹簧测力计的示数为。下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
13.(24-25八年级下·江苏苏州·期中)如图甲所示,同一木块放在同一水平面上,先后两次沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块得到的图像分别是图乙中的图线①、②。下列有关说法正确的是( )
A.①、②两次的拉力大小
B.木块前后两次所受的摩擦力大小关系是,两次的拉力大小关系是
C.两次的速度大小关系是,两次的拉力大小关系是
D.实际生活中没有符合题意的情景存在
14.(24-25八年级下·江苏宿迁·期中)如图所示,甲图是小强在水平地面上向右沿直线推物体A,乙图是水平推力F随t变化的关系图像,丙图是物体A的速度随时间t变化的关系图像。1~2s内物体A受到的摩擦力为 N,2~3s内物体A受到的摩擦力方向 。
15.(24-25八年级下·江苏常州·期中)如图所示,手对弹簧测力计挂钩的拉力是 N。若在弹簧测力计两端沿水平方向各加2N的拉力、,弹簧测力计的示数为 N,与是一对 (平衡力/相互作用力)。
16.(24-25八年级下·江苏常州·期中)如图所示,重400N的木箱静止在水平地面上,小明用100N的水平向右的推力推它,但没有推动,此时木箱受到的摩擦力为 N;当推力增大至200N时,木箱做匀速直线运动,此时木箱受到的摩擦力为 N;当推力增大至300N时,木箱受到的摩擦为 N。
17.(24-25八年级下·江苏宿迁·期中)按要求完成作图
(1)如图所示,物体A静止在斜面上,画出物体A所受重力和摩擦力的示意图。
(2)如图所示,小车向右做匀速直线运动,画出小球受力示意图(不计空气阻力)。
18.(24-25八年级下·江苏宿迁·期中)关于“阻力对物体运动的影响”问题,某学习小组进行了如下探究实验:依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑,观察小车在水平面上滑行的最大距离,三种情况下的运动如图所示。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,目的是 ;
(2)分析图中运动情况可知:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,说明小车受到的阻力越大,速度减小得越 (选填“快”或“慢”);
(3)牛顿第一定律 (选填“是”或“不是”)直接由实验得出的,其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法;
(4)在此实验基础上通过推理可知观点___________(选填“A”或“B”)是正确的;
A.物体的运动不需要力来维持 B.力是维持物体运动的原因
(5)在体现阻力对物体运动影响大小的方法上,小明提出了另外一个方法:测量小车在水平面上运动的时间。你支持下面哪个观点:___________。(选填“A”或“B”)
A.这个方法不可行,与阻力对物体运动影响的大小没有关系
B.这个方法可行,但没有小车运动的路程便于测量
19.(24-25八年级下·江苏宿迁·期中)如图甲所示,这是小明探究二力平衡条件时的实验情景;
(1)小明将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,再在两线另一端分别都挂上1个、2个、3个钩码,卡片都能平衡,由此可得出使物体平衡的两个力 ;
(2)当小卡片平衡时,小明将小卡片旋转过一个角度,松手时小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,由此实验步骤可知只有作用在 的两个力才能平衡;
(3)在探究同一问题时,小华将木块放在水平桌面上,设计了图乙所示的实验,同学们认为小明的实验装置优于小华。其主要原因是___________;(选填“A”或“B”)
A.可减少摩擦力对实验的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
(4)小华在做实验时,左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度,如图丙所示,你认为小丽的装置 进行实验(选填“能”或“不能”);
(5)几位同学完成实验后又对图乙实验的仪器进行研究,他们发现当在左盘中放100g的砝码,右盘中放200g的砝码时,物块M恰好向右匀速直线运动,现保持两盘中原有的砝码不变、要使物块M向左匀速直线运动,应在 盘(选填“左”或“右”)再加 g的砝码。
20.(24-25八年级下·安徽·单元测试)如图,相同的长方体木块A、B静止在粗糙水平桌面上,用大小为10N的水平推力F作用在A的一端,使两个木块一起做匀速直线运动。求:
(1)A和B运动时整体所受摩擦力的大小。
(2)木块A受到的摩擦力的大小。
(3)木块A对B的推力大小。
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