第七章 力与运动单元复习专项练习2024-2025学年沪科版物理八年级全一册
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内容正文:
第七章 力与运动单元复习专项练习
考点一 牛顿第一定律
一、牛顿第一定律
牛顿第一定律
英国物理学家牛顿在前人研究成果的基础上概括出牛顿第一定律。
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。(也叫惯性定律)
牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上推理得出的,不能用实验直接验证。
理解
①该结论是在实验的基础上经过科学推理而概括出来的;
②“总保持静止状态或匀速直线运动状态是指物体不受外力时,原来静止的物体将永远保持静止状态,原来运动的物体将永远做匀速直线运动;
③力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因;
④牛顿第一定律成立的条件:不受任何外力的作用,这是一种理想状态,现实中不存在这样的物体;
⑤对于牛顿第一定律的理解要分为两个阶段:不受力之前和不受力之后。
二、探究阻力对物体运动的影响
(1)实验方法
①控制变量法:控制小车从斜面上同一高度由静止释放,使小车到斜面底端时具有相同的初速度。
②科学推理法(理想实验法):若小车不受阻力时,小车的速度将不会减小,将永远做匀速直线运动。
(2)实验步骤:如图所示,让小车从斜面顶端由静止滑下,滑到铺有毛巾、棉布、木板的水平面上,观察小车前进的距离及其变化。
【注】选小车而不选用木块的原因是:相同条件下,小车受到的阻力较小,实验现象较明显。
(3)分析与论证:相同条件下,接触面越光滑,小车受到的阻力越小,它运动得越远。进一步推断:如果表面绝对光滑,小车将做匀速直线运动,并将永远运动下去,直到有外力改变它的运动状态。
(4)实验结论:运动物体受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动得越远。若运动的物体不受阻力,物体的运动速度将不会减小,将保持做匀速直线运动。
三、惯性
1.惯性
定义
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性。
影响因素
惯性的大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,物体的运动状态越难改变。与物体是否受力、运动快慢无关。
理解
①一切物体具有惯性;
②惯性是物体的一种属性,而不是一种力。所以不能说“受到惯性”、“惯性力”,只能说“由于惯性”或“具有惯性”。
利用
①跳远运动员的助跑;②用力可以将石头甩出很远;③利用盛水容器,泼水浇菜;④烧锅炉时,用铁锨往炉膛内添加煤;⑤撞击锤柄几下,套紧锤头;⑥使劲甩手可把手上的水甩掉;⑦拍打衣服可除去灰尘等。
防范
①小型客车前排乘客要系安全带;②车辆行使要保持距离;③运输玻璃制品,装玻璃制品需要包装且要垫上很厚的泡沫塑料;④骑自行车的速度太快,容易发生事故;⑤当汽车超载时,汽车遇到紧急情况时,车不容易刹住等。
2.解释生活中的惯性现象
一般步骤:(1)明确物体原来的运动状态;
(2)找出物体运动状态改变的部分;
(3)由于惯性保持原来的运动状态;
(4)得出结论。
如锤子的锤头松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。如图所示
①明确物体原来的运动状态:锤头和锤柄一起向下运动;
②找出物体运动状态改变的部分:锤柄突然停止;
③由于惯性保持原来的运动状态:锤头由于惯性会继续向下运动;
④得出结论:锤头就会牢牢地套在锤柄上了。
考点二 二力平衡
一、力的合成
1.力的合成
如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力。在物理学中,求几个力合力的过程叫作力的合成。
2.平衡力的合力为0
物体受到几个力时处于平衡状态,则物体所受合力为0。合力的作用效果相当于物体不受力时的效果。
二、同一直线上二力的合成
1.同一直线上二力的合成的规律
方向
求合力示意图
和方向相同
合力大小为:,合力方向与两个力方向相同
和方向相反
,合力大小为,合力方向与的方向相同
,合力大小为,合力方向与的方向相同
二力平衡,合力等于0
同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于这两个力的大小之和,合力的方向与这两个力的方向相同;如果方向相反,合力的大小等于这两个力的大小之差,合力的方向与较大的力方向一致。
2.同一直线上多个力的合成,可以转化为同一直线上二力的合成。
考点三 二力平衡
知识点01 平衡状态与平衡力
1、平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态。
2、平衡力:如果一个物体在几个力的作用下处于静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力相互平衡。
3、二力平衡:一个物体同时受到两个力作用,如果物体保持静止或匀速直线运动状态,那么这两个力就彼此平衡,我们称之为二力平衡。
知识点02 二力平衡的条件
1、实验:探究二力平衡的条件
(1)设计实验:如图所示,将小车放在光滑的水平桌面上,分别改变这两个力的大小(通过改变砝码的质量)、方向、是否共线(通过扭转小车实现)、是否同体(通过分别拉2辆小车实现),由静止释放小车,观察小车在什么条件下会保持静止状态不变。
(2)实验注意事项:
①本实验中选用了小车而不选用木块,是为了减小摩擦给实验带来的误差。
②本实验设计的优点是:可以不考虑物体的重力对实验的影响。
③实验中,如果两侧的砝码个数不相等但小车仍然处于静止状态,则原因是小车受到桌面的静摩擦力比较大。
2、二力平衡条件(缺一不可)
作用在同一个物体上的两个力(同体),如果大小相等(等大),方向相反(反向),并且作用在同一条直线上(共线),这两个力就彼此平衡。
3、平衡力和相互作用力的比较
一对相互作用力
一对平衡力
图示
描述
桌子对书的支持力N和书对桌子的压力F
桌子对书的支持力N和书的重力G
相同点
大小相等(等大)
方向相反(反向)
作用在同条一直线上(共线)
不同点
作用在同一物体上
分别作用在两个物体上
4、运动和力的关系
知识点03 二力平衡条件的应用
1、确定力的大小和方向
根据二力平衡的条件,如果知道了平衡力中一个力的大小、方向,就可确定另外一个力的大小和方向。
例如,挂在弹簧测力计下的物体处于静止状态时,物体所受弹簧拉力和物体重力是一对平衡力。若已知物体重力,可根据二力平衡条件,一对平衡力大小相等,方向相反,求出弹簧拉力的方向和大小。
2.根据物体受力情况判断物体运动状态
受力情况
运动状态
物体不受力时
静止或做匀速直线运动
物体受力时
受平衡力
静止或做匀速直线运动
受非平衡力
运动状态发生改变
3.根据物体物体运动状态判断物体受力情况
运动状态
受力情况
静止
受平衡力作用或不受力
匀速直线运动
受平衡力作用或不受力
运动状态改变
一定受到非平衡力作用
高频命题点1 牛顿第一定律
【例1】【探究阻力对物体运动的影响】
如图所示,小明在做“推断物体不受力时的运动”的实验中,让相同的小车分别从同一斜面顶端山静止滑下,观察小车在不同材料(毛巾、纸板、玻璃)的水平面上滑行的距离。下列说法正确的是( )
A.小车滑到底端后继续向前运动,是由于小车受到惯性作用
B.从实验可知,小车受到的阻力越大,小车前进的距离越远
C.实验推理:若小车不受阻力,将水平向右做匀速直线运动
D.运动的物体不受力会慢慢停下来,说明运动需要力来维持
【例2】牛顿第一定律的理解
对牛顿第一定律的认识,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律可通过直接观察实验现象得出
B.物体只要运动,就一定受到力的作用
C.运动的物体不受力后可能沿着曲线运动
D.静止的物体不受力后仍要保持静止状态
【例3】判断物体的运动状态
下列给出的现象中,物体运动状态没有发生改变的是( )
A.熟透的苹果从树上落下来 B.正在进站的火车
C.在空中匀速直线下落的降落伞 D.人造卫星绕地球匀速转动
高频命题点2 惯性
【例1】【惯性的理解】 2013年12月15日,我国首辆月球车“玉兔号”成功登上月球。以地球为参照物,月球车是 的(选填“运动”或“静止”);从地球到月球,月球车的质量 ,惯性 。(后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”)
【例2】【利用惯性解释现象】 如题图所示,公交车上的乘客都拉好了扶手,当车的运动状态突然发生改变时,乘客都向东倾,产生此现象的原因可能是( )
A.车由静止突然向东启动 B.车匀速前行时突然加速
C.车匀速前行时突然减速 D.匀速倒车时突然减速
【例3】【惯性利用及危害防止】 如图所示,汽车头枕能在下列何种情形中保护司机( )
A.前行时突然刹车 B.前行时撞上前车
C.静止时受到前车撞击 D.静止时受到后车撞击
高频命题点3 同一直线上的二力合成
【例1】一个物体受到同一直线上两个力的作用,其中F1=3N,F2=4N,若用一个力等效代替这两个力,则这个力的大小可能是( )
A. B. C.或 D.无法确定
【例2】竖直向上抛出一个重15N的小球,小球在运动过程中受到的空气阻力为2N,且大小不变,则小球在上升过程中,所受合力的大小和方向分别是( )
A.17N,竖直向下 B.13N,竖直向上
C.17N,竖直向上 D.13N,竖直向下
高频命题点4 二力平衡的条件及应用
【例1】【探究二力平衡的条件】 如图所示,是探究“二力平衡的条件”实验,小车置于水平桌面,两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重钩码。是小车受到的向左的拉力,是小车受到的向右的拉力,与在同一水平直线上。下列说法不正确的是( )
A.因为摩擦可忽略,小车在水平方向上只受到、作用
B.增减钩码个数,是探究二力大小对小车平衡的影响
C.、大小相等时,小车一定处于平衡状态
D.将小车水平扭转90°时,、仍在同一直线上
【例2】如图所示,和是物体所受的两个力,其中受力情况属于二力平衡的是( )
A. B.
C. D.
选择理由: 。
【例3】【探究二力平衡的条件实验】小明和小红在“探究二力平衡条件”实验中:
(1)如图甲所示,小明将一木块放在水平桌面上,往左盘加入砝码的质量小于右盘所加入的砝码质量,发现木块处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,此时静止木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)小明将实验改进成如图乙所示,实验时,向左右两盘同时放入等重的砝码,这时木块保持静止,说明一对平衡力的大小 ;
(3)小红又设计了丙方案来进行探究,若要探究不在同一直线的两个力能否平衡,应该将图中的卡片 一定角度(选填“翻转”或“旋转”),松手后小卡片不能平衡,此实验说明两个力使物体平衡时,这两个力要在 ;小高同学也利用丙装置进行了探究,但是他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图丁),你认为用小高的装置进行实验 (选填“能”或“不能”)完成实验的探究。
高频命题点5 平衡力与相互作用力
【例1】【生活情境】(2024·四川巴中·中考真题)如图所示,某同学静止站立在水平地面上。下列说法正确的是( )
A.人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
B.人受到的重力与地面对人的支持力是一对平衡力
C.人受到的重力与地面对人的支持力是一对相互作用力
D.人受到的重力与人对地面的压力是一对相互作用力
【例2】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
【例3】我国无人机在世界已经处于遥遥领先的位置。如图所示,无人机下方用绳子悬挂着物资进行派送,无人机匀速直线上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.物资对绳子的拉力和物资受到的重力是一对相互作用力
B.无人机受到的重力和无人机对绳子的拉力是一对相互作用力
C.无人机对绳子的拉力和绳子对无人机的拉力是一对平衡力
D.物资受到的重力和绳子对物资的拉力是一对平衡力
高频命题点5 力与运动综合
【例1】小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其和的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断正确的是( )
A.0~3s,箱子受到地面的摩擦力为9N
B.时,箱子受到地面的滑动摩擦力为9N
C.时,箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力
D.9~12s,滑动摩擦力的大小为6N
【例2】如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.第1s时物体做匀速直线运动 B.第3s时物体受到的是平衡力
C.第5s时物体受到的摩擦力为2N D.第7s时物体受到的摩擦力为1N
高频命题点6 平衡力作图
【例1】关闭发动机后的汽车,在水平路面上前进了一段路程。请在图中画出汽车此时的受力示意图(作用点图中已标出)。
【例2】如图所示,一块磁性黑板擦被吸附在竖直的铁质黑板面上保持静止状态,请画出该黑板擦在竖直方向所受力的示意图。
【例3】如图所示,力F作用在物体A上,AB一起向右做匀速直线运动,请画出物体B的受力示意图。
1.关于牛顿第一定律和惯性下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是实验定律
B.洗衣机脱水时的水滴是受到惯性作用被甩出去的
C.短跑运动员冲过终点后,不能立即停下来,是因为物体的速度越大,惯性越大
D.用绳子拴住一个小球使它在光滑的水平面上做圆周运动,当绳子突然断裂后,小球将保持绳断时的速度做匀速直线运动
2.关于牛顿第一定律和惯性,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律可以用实验直接验证
B.牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
C.一切物体都具有惯性
D.汽车限速是为了安全,因为速度越大,惯性越大
3.中考体育测试项目中,抛出的实心球在空中运动轨迹如图所示。若实心球运动过程中,它受到的所有力突然全部消失,则实心球将( )
A.保持静止 B.做匀速直线运动 C.竖直向上运动 D.竖直向下运动
4.下列物体的运动状态没有发生改变的是( )
A.赛车在圆形跑道上匀速行驶 B.静止在水平地面上的汽车
C.向上抛出到达最高点的篮球 D.百米跑道上起跑的运动员
5.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.同一辆汽车,行驶时的惯性比停车时的惯性大
B.物体的惯性越大,运动状态越不容易改变
C.运动员跳远时的助跑是为了增加身体的惯性
D.用力推木箱没推动,是因为推力小于惯性
6.关于物体的惯性,以下说法正确的是( )
A.洒水车沿道路匀速行驶,在洒水过程中,洒水车的惯性不变
B.高速飞行的子弹射入靶子后静止,惯性消失
C.足球被踢出后能继续飞行,是因为受到了惯性力
D.轿车加速行驶时,其惯性大小不变
7.假期社区服务劳动中,小明用200N的力水平向前拉车,小芳用100N的力水平向前推车,如图所示。则这两个力的合力大小是:( )
A.200N B.300N C.500N D.700N
8滑板运动是孩子们喜爱的运动项目之一、如图所示,一小孩踏着滑板车在水平地面上向前运动,则( )
A.小孩踏在滑板车上,滑板车不会发生形变
B.滑行过程中,相对于旁边树木,小孩是运动的
C.滑板车停下来时,它的惯性消失
D.静止时,地面对滑板车的支持力与小孩受到的重力是一对平衡力
9.小明站在滑板车上不断蹬地让车沿水平方向运动,下列说法正确的是( )
A.不断蹬地说明物体受到力的作用才能运动
B.小明脚离地面向前滑行时,运动状态保持不变
C.小明不蹬地后慢慢停下来,是因为没有受到力的作用
D.运动中的车如果所受的力全部消失,它将做匀速直线运动
10.“踢毽子”是深受大家喜爱的传统运动。在踢毽子的过程中,毽子离开脚后由于 继续上升;若毽子在竖直上升到最高点时不受力的作用,将处于 (选填“静止”或“运动”)状态。
11.小丽和妈妈一起到超市购物,如图所示,小丽对静止的购物车施加一水平推力,购物车沿水平地面运动,这是因为力可以改变物体的 ,撤去推力后,购物车会慢慢地停下来,是因为受到 力的作用,运动的购物车撤去推力后,如果购物车不受任何力作用,购物车将处于 状态。
12.如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各用4N拉力并使其保持静止,此时F1的大小为 ,弹簧测力计受到的合力为 。
13.如图,静止在地面上的书包重60N,小丽用40N的力竖直向上提书包,但没有提起,则书包受到地面的支持力为 N,合力为 N,书包处于 状态(选填“平衡”或“不平衡”)
14.如图所示,无风时,站在树枝上的小蚂蚁托着果实恰好静止,此时果实对蚂蚁的压力和蚂蚁对果实的支持力是一对 ,果实受到重力和蚂蚁对果实的支持力是一对 。(均选填“平衡力”或“相互作用力”)
15.在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,观察小车沿不同材料的水平表面上滑行的距离,如图所示。
(1)实验中,小车所受阻力的大小是通过 反映的。
(2)让小车从斜面的同一高度由静止滑下,是为了使小车到达水平面时的 相同。
(3)在三个水平面上运动时,小车在竖直方向受 (选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
(4)根据实验现象,可推理得出:运动的小车如果不受力,小车将做 运动。
16.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。
17.如图所示,请作出从斜面上滚下的物体小球所受重力和摩擦力的示意图。
18.如图所示,一物体在粗糙的水平面向右运动,画出物体受到的重力,摩擦力,支持力的示意图。
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第七章 力与运动单元复习专项练习
考点一 牛顿第一定律
一、牛顿第一定律
牛顿第一定律
英国物理学家牛顿在前人研究成果的基础上概括出牛顿第一定律。
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。(也叫惯性定律)
牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上推理得出的,不能用实验直接验证。
理解
①该结论是在实验的基础上经过科学推理而概括出来的;
②“总保持静止状态或匀速直线运动状态是指物体不受外力时,原来静止的物体将永远保持静止状态,原来运动的物体将永远做匀速直线运动;
③力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因;
④牛顿第一定律成立的条件:不受任何外力的作用,这是一种理想状态,现实中不存在这样的物体;
⑤对于牛顿第一定律的理解要分为两个阶段:不受力之前和不受力之后。
二、探究阻力对物体运动的影响
(1)实验方法
①控制变量法:控制小车从斜面上同一高度由静止释放,使小车到斜面底端时具有相同的初速度。
②科学推理法(理想实验法):若小车不受阻力时,小车的速度将不会减小,将永远做匀速直线运动。
(2)实验步骤:如图所示,让小车从斜面顶端由静止滑下,滑到铺有毛巾、棉布、木板的水平面上,观察小车前进的距离及其变化。
【注】选小车而不选用木块的原因是:相同条件下,小车受到的阻力较小,实验现象较明显。
(3)分析与论证:相同条件下,接触面越光滑,小车受到的阻力越小,它运动得越远。进一步推断:如果表面绝对光滑,小车将做匀速直线运动,并将永远运动下去,直到有外力改变它的运动状态。
(4)实验结论:运动物体受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动得越远。若运动的物体不受阻力,物体的运动速度将不会减小,将保持做匀速直线运动。
三、惯性
1.惯性
定义
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性。
影响因素
惯性的大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,物体的运动状态越难改变。与物体是否受力、运动快慢无关。
理解
①一切物体具有惯性;
②惯性是物体的一种属性,而不是一种力。所以不能说“受到惯性”、“惯性力”,只能说“由于惯性”或“具有惯性”。
利用
①跳远运动员的助跑;②用力可以将石头甩出很远;③利用盛水容器,泼水浇菜;④烧锅炉时,用铁锨往炉膛内添加煤;⑤撞击锤柄几下,套紧锤头;⑥使劲甩手可把手上的水甩掉;⑦拍打衣服可除去灰尘等。
防范
①小型客车前排乘客要系安全带;②车辆行使要保持距离;③运输玻璃制品,装玻璃制品需要包装且要垫上很厚的泡沫塑料;④骑自行车的速度太快,容易发生事故;⑤当汽车超载时,汽车遇到紧急情况时,车不容易刹住等。
2.解释生活中的惯性现象
一般步骤:(1)明确物体原来的运动状态;
(2)找出物体运动状态改变的部分;
(3)由于惯性保持原来的运动状态;
(4)得出结论。
如锤子的锤头松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。如图所示
①明确物体原来的运动状态:锤头和锤柄一起向下运动;
②找出物体运动状态改变的部分:锤柄突然停止;
③由于惯性保持原来的运动状态:锤头由于惯性会继续向下运动;
④得出结论:锤头就会牢牢地套在锤柄上了。
考点二 二力平衡
一、力的合成
1.力的合成
如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力。在物理学中,求几个力合力的过程叫作力的合成。
2.平衡力的合力为0
物体受到几个力时处于平衡状态,则物体所受合力为0。合力的作用效果相当于物体不受力时的效果。
二、同一直线上二力的合成
1.同一直线上二力的合成的规律
方向
求合力示意图
和方向相同
合力大小为:,合力方向与两个力方向相同
和方向相反
,合力大小为,合力方向与的方向相同
,合力大小为,合力方向与的方向相同
二力平衡,合力等于0
同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于这两个力的大小之和,合力的方向与这两个力的方向相同;如果方向相反,合力的大小等于这两个力的大小之差,合力的方向与较大的力方向一致。
2.同一直线上多个力的合成,可以转化为同一直线上二力的合成。
考点三 二力平衡
知识点01 平衡状态与平衡力
1、平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态。
2、平衡力:如果一个物体在几个力的作用下处于静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力相互平衡。
3、二力平衡:一个物体同时受到两个力作用,如果物体保持静止或匀速直线运动状态,那么这两个力就彼此平衡,我们称之为二力平衡。
知识点02 二力平衡的条件
1、实验:探究二力平衡的条件
(1)设计实验:如图所示,将小车放在光滑的水平桌面上,分别改变这两个力的大小(通过改变砝码的质量)、方向、是否共线(通过扭转小车实现)、是否同体(通过分别拉2辆小车实现),由静止释放小车,观察小车在什么条件下会保持静止状态不变。
(2)实验注意事项:
①本实验中选用了小车而不选用木块,是为了减小摩擦给实验带来的误差。
②本实验设计的优点是:可以不考虑物体的重力对实验的影响。
③实验中,如果两侧的砝码个数不相等但小车仍然处于静止状态,则原因是小车受到桌面的静摩擦力比较大。
2、二力平衡条件(缺一不可)
作用在同一个物体上的两个力(同体),如果大小相等(等大),方向相反(反向),并且作用在同一条直线上(共线),这两个力就彼此平衡。
3、平衡力和相互作用力的比较
一对相互作用力
一对平衡力
图示
描述
桌子对书的支持力N和书对桌子的压力F
桌子对书的支持力N和书的重力G
相同点
大小相等(等大)
方向相反(反向)
作用在同条一直线上(共线)
不同点
作用在同一物体上
分别作用在两个物体上
4、运动和力的关系
知识点03 二力平衡条件的应用
1、确定力的大小和方向
根据二力平衡的条件,如果知道了平衡力中一个力的大小、方向,就可确定另外一个力的大小和方向。
例如,挂在弹簧测力计下的物体处于静止状态时,物体所受弹簧拉力和物体重力是一对平衡力。若已知物体重力,可根据二力平衡条件,一对平衡力大小相等,方向相反,求出弹簧拉力的方向和大小。
2.根据物体受力情况判断物体运动状态
受力情况
运动状态
物体不受力时
静止或做匀速直线运动
物体受力时
受平衡力
静止或做匀速直线运动
受非平衡力
运动状态发生改变
3.根据物体物体运动状态判断物体受力情况
运动状态
受力情况
静止
受平衡力作用或不受力
匀速直线运动
受平衡力作用或不受力
运动状态改变
一定受到非平衡力作用
高频命题点1 牛顿第一定律
【例1】【探究阻力对物体运动的影响】
如图所示,小明在做“推断物体不受力时的运动”的实验中,让相同的小车分别从同一斜面顶端山静止滑下,观察小车在不同材料(毛巾、纸板、玻璃)的水平面上滑行的距离。下列说法正确的是( )
A.小车滑到底端后继续向前运动,是由于小车受到惯性作用
B.从实验可知,小车受到的阻力越大,小车前进的距离越远
C.实验推理:若小车不受阻力,将水平向右做匀速直线运动
D.运动的物体不受力会慢慢停下来,说明运动需要力来维持
【答案】C
【解析】A.小车滑到底端后继续向前运动,是由于小车具有惯性,惯性不是力,不能说惯性作用,故A错误;
B.从实验可知,在毛巾上滑行距离最近,小车在玻璃上滑行距离最远,故小车受到的阻力越大,小车前进的距离越近,小车受到的阻力越小,小车前进的距离越远,故B错误;
C.从实验可知:小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,小车前进的距离越远,实验推理:若小车不受阻力,小车的速度将不再减小,小车将水平向右做匀速直线运动,故C正确;
D.运动的物体不受力会慢慢停下来,是因为小车受到阻力的作用,说明力是改变物体运动的原因,故D错误。
故选C。
【例2】牛顿第一定律的理解
对牛顿第一定律的认识,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律可通过直接观察实验现象得出
B.物体只要运动,就一定受到力的作用
C.运动的物体不受力后可能沿着曲线运动
D.静止的物体不受力后仍要保持静止状态
【答案】D
【解析】A.牛顿第一定律是在实验的基础上经过科学的推理而得出的,不能通过实验直接验证,故A错误;
B.由牛顿第一定律可知,物体不受力时也可以保持匀速直线运动,物体运动不一定受到力的作用,故B错误;
CD.由牛顿第一定律可知,如果物体不受到力的作用,原来静止的物体将永远静止,原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动,故C错误,D正确。
故选D。
【例3】判断物体的运动状态下列给出的现象中,物体运动状态没有发生改变的是( )
A.熟透的苹果从树上落下来 B.正在进站的火车
C.在空中匀速直线下落的降落伞 D.人造卫星绕地球匀速转动
【答案】C
【解析】A.熟透的苹果从树上落下来,苹果由静止变成运动且运动的越来越快,运动状态改变,故A不符合题意;
B.正在进站的火车速度越来越慢,运动状态改变,故B不符合题意;
C.在空中匀速直线下落的降落伞,速度的大小和方向都不变,运动状态不变,故C符合题意;
D.人造卫星绕地球匀速转动,虽然速度大小不变,但运动的方向在变化,因此运动状态改变,故D不符合题意。
故选C。
高频命题点2 惯性
【例1】【惯性的理解】 2013年12月15日,我国首辆月球车“玉兔号”成功登上月球。以地球为参照物,月球车是 的(选填“运动”或“静止”);从地球到月球,月球车的质量 ,惯性 。(后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”)
【答案】运动 不变 不变
【解析】[1]以地球为参照物,月球车的位置发生了变化,所以月球车是运动的。
[2][3]质量是物体的属性,它与物体的位置无关,所以从地球到月球,月球车的质量不变;惯性也是物体的属性,只与物体的质量有关,质量不变,惯性不变。
【例2】【利用惯性解释现象】 如题图所示,公交车上的乘客都拉好了扶手,当车的运动状态突然发生改变时,乘客都向东倾,产生此现象的原因可能是( )
A.车由静止突然向东启动 B.车匀速前行时突然加速
C.车匀速前行时突然减速 D.匀速倒车时突然减速
【答案】C
【解析】A.公交车由静止突然向东启动,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东运动,而上半身由于惯性还保持原来的静止状态,此时乘客会都会向西倾斜,故A不符合题意;
B.车匀速前行时突然加速,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东运动,而上半身由于惯性还保持原来的匀速运动,此时乘客会都会向西倾斜,故B不符合题意;
C.车匀速前行时突然减速,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向西减速运动,而上半身由于惯性还保持原来的速度运动,此时乘客会都会向东倾斜,故C符合题意;
D.匀速倒车时突然减速题,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东减速运动,而上半身由于惯性还保持原来的倒车速度运动,此时乘客会都会向西倾斜,故D不符合题意。
故选C。
【例3】【惯性利用及危害防止】 如图所示,汽车头枕能在下列何种情形中保护司机( )
A.前行时突然刹车 B.前行时撞上前车
C.静止时受到前车撞击 D.静止时受到后车撞击
【答案】D
【解析】头枕是为了减小司机突然向后仰带来的伤害。
A.前行时突然刹车,司机的下半身随车子减速,上半身由于惯性保持原来的运动状态,司机会向前倾,故A不符合题意;
B.前行时撞上前车,车子减速,司机的下半身随车子减速,上半身由于惯性保持原来的运动状态,司机会向前倾,故B不符合题意;
C.静止时受到前车撞击,车子会向后运动,司机的下半身随车子一起向后运动,上半身由于惯性保持静止,司机会向前倾,故C不符合题意;
D.静止时受到后车撞击,车子会向前运动,司机的下半身随车子一起向前运动,上半身由于惯性保持静止,司机会向后仰,故D符合题意。
故选D。
高频命题点3 同一直线上的二力合成
【例1】一个物体受到同一直线上两个力的作用,其中F1=3N,F2=4N,若用一个力等效代替这两个力,则这个力的大小可能是( )
A. B. C.或 D.无法确定
【答案】C
【解析】根据题意知道,一个物体受到同一直线上两个力的作用,若两个力的方向相反,则合力是
F=F2 -F1 =4N-3N=1N
若两个力的方向相同,则合力是
F′=F2 +F1 =4N+3N=7N
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【例2】竖直向上抛出一个重15N的小球,小球在运动过程中受到的空气阻力为2N,且大小不变,则小球在上升过程中,所受合力的大小和方向分别是( )
A.17N,竖直向下 B.13N,竖直向上
C.17N,竖直向上 D.13N,竖直向下
【答案】A
【解析】由于两力在同一直线上方向相同时,合力的大小等于两分力的大小之和,方向与分力方向相同;小球在上升过程中,受到的重力方向竖直向下,受到的阻力方向竖直向下,重力为15N,空气阻力为2N,所以受到的合力
F=15N+2N=17N
合力的方向竖直向下,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
高频命题点4 二力平衡的条件及应用
【例1】【探究二力平衡的条件】 如图所示,是探究“二力平衡的条件”实验,小车置于水平桌面,两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重钩码。是小车受到的向左的拉力,是小车受到的向右的拉力,与在同一水平直线上。下列说法不正确的是( )
A.因为摩擦可忽略,小车在水平方向上只受到、作用
B.增减钩码个数,是探究二力大小对小车平衡的影响
C.、大小相等时,小车一定处于平衡状态
D.将小车水平扭转90°时,、仍在同一直线上
【答案】D
【解析】A.实验忽略摩擦,小车水平方向只受到水平向左的拉力F1和水平向右的拉力F2,故A正确,不符合题意;
B.增减钩码个数,小车受到的两个拉力大小不相等,探究二力大小对小车平衡的影响,故B正确,不符合题意;
C.小车两端受到的两个拉力大小相等时,小车处于静止状态,即处于平衡状态,所以、大小相等时,小车处于平衡状态,故C正确,不符合题意;
D.将小车水平扭转90°时,两个力不在同一直线上,松手后小车不能平衡,小车会发生转动,探究不在同一直线上的两个力是否平衡,故D错误,符合题意。
故选D。
【例2】如图所示,和是物体所受的两个力,其中受力情况属于二力平衡的是( )
A. B.
C. D.
选择理由: 。
【答案】 C 作用在同一物体上的两个力大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上
【详解】[1]A.图中两个力没有作用在同一条直线上,所以两个力不是平衡力,则物体受力情况不属于二力平衡,故A不符合题意;
B.图中两个力没有作用在同一条直线上,所以两个力不是平衡力,则物体受力情况不属于二力平衡,故B不符合题意;
C.图中两个力大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,所以两个力是平衡力,则物体受力情况属于二力平衡,故C符合题意;
D.图中两个力大小不相等,所以两个力不是平衡力,则物体受力情况不属于二力平衡,故D不符合题意。
故选C。
[2]由于图C中作用在同一物体上的两个力大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,两个力是一对平衡力,所以物体受力情况属于二力平衡。
【例3】【探究二力平衡的条件实验】小明和小红在“探究二力平衡条件”实验中:
(1)如图甲所示,小明将一木块放在水平桌面上,往左盘加入砝码的质量小于右盘所加入的砝码质量,发现木块处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,此时静止木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)小明将实验改进成如图乙所示,实验时,向左右两盘同时放入等重的砝码,这时木块保持静止,说明一对平衡力的大小 ;
(3)小红又设计了丙方案来进行探究,若要探究不在同一直线的两个力能否平衡,应该将图中的卡片 一定角度(选填“翻转”或“旋转”),松手后小卡片不能平衡,此实验说明两个力使物体平衡时,这两个力要在 ;小高同学也利用丙装置进行了探究,但是他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图丁),你认为用小高的装置进行实验 (选填“能”或“不能”)完成实验的探究。
【答案】(1) 木块受摩擦力的影响 平衡
(2)相等
(3) 旋转 同一直线 能
【解析】(1)[1][2]对木块进行受力分析,其在水平方向上受到两个拉力,还有摩擦力,所以小明往左盘加入砝码的质量小于右盘所加入的砝码质量,发现木块仍然处于静止状态,即处于平衡状态,故木块受力平衡。
(2)实验时,向左右两盘同时放入等重的砝码,说明木块所受的左右两边的拉力大小相等,这时木块保持静止,即可说明一对平衡力的大小相等。
(3)[1][2]探究不在同一直线上的两个力是否平衡,应该将图中的卡片旋转一定角度即可实现两个力不在同一条直线上,松手后小卡片不能保持平衡,故可以说明两个力使物体平衡时,这两个力要在同一直线上。
[3]因为左右两侧各绕过一个定滑轮,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,所以小高的装置照样能完成实验。
高频命题点5 平衡力与相互作用力
【例1】【生活情境】(2024·四川巴中·中考真题)如图所示,某同学静止站立在水平地面上。下列说法正确的是( )
A.人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
B.人受到的重力与地面对人的支持力是一对平衡力
C.人受到的重力与地面对人的支持力是一对相互作用力
D.人受到的重力与人对地面的压力是一对相互作用力
【答案】B
【详解】A.人对地面的压力与地面对他的支持力分别作用在不同物体上,不是一对平衡力,故A错误;
BC.人受到的重力与地面对人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确,C错误;
D.人所受的重力和人对地面的压力,作用在不同一物体上,并且二力方向相同,因此不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
【例2】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。
【例3】我国无人机在世界已经处于遥遥领先的位置。如图所示,无人机下方用绳子悬挂着物资进行派送,无人机匀速直线上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.物资对绳子的拉力和物资受到的重力是一对相互作用力
B.无人机受到的重力和无人机对绳子的拉力是一对相互作用力
C.无人机对绳子的拉力和绳子对无人机的拉力是一对平衡力
D.物资受到的重力和绳子对物资的拉力是一对平衡力
【答案】D
【解析】A.物资对绳子的拉力和物资受到的重力方向相同,不是一对相互作用力,故A错误;
B.无人机受到的重力和无人机对绳子的拉力大小不相等,不是一对相互作用力,故B错误;
C.无人机对绳子的拉力和绳子对无人机的拉力是一对相互作用力,故C错误;
D.物资受到的重力和绳子对物资的拉力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
高频命题点5 力与运动综合
【例1】小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其和的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断正确的是( )
A.0~3s,箱子受到地面的摩擦力为9N
B.时,箱子受到地面的滑动摩擦力为9N
C.时,箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力
D.9~12s,滑动摩擦力的大小为6N
【答案】D
【解析】A.由丙图可知,前3s箱子速度为零,处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和推力是一对平衡力;由乙图可知,箱子所受推力为3N,则可知摩擦力也为3N,故A错误;
BCD.由图丙知,9s~12s内,箱子做匀速直线运动,速度为1m/s,受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙可知,此时的推力F为6N,摩擦力也为6N;由图乙知3s~6s内,箱子做加速运动,但由于压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为6N,故t=5s时,箱子受到地面的滑动摩擦力为6N;6s~9s内,箱子做减速运动,受非平衡力的作用,故t=8s时,箱子受到的推力和摩擦力不是一对平衡力,故BC错误,D正确。
故选D。
【例2】如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.第1s时物体做匀速直线运动 B.第3s时物体受到的是平衡力
C.第5s时物体受到的摩擦力为2N D.第7s时物体受到的摩擦力为1N
【答案】C
【解析】A.由图乙可知,第1s时物体速度为零,处于静止状态,故A错误;
B.第3s时物体做加速直线运动,处于非平衡状态,受到的力不是平衡力,故B错误;
C.由图乙可知,第5s时物体做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,此时的推力为2N,则受到的摩擦力为2N,故C正确;
D.由图可知,第7s时物体做减速运动,由于压力和接触面的粗糙程度不变,则物体所受摩擦力不变,仍为2N,故D错误。
故选C。
高频命题点6 平衡力作图
【例1】关闭发动机后的汽车,在水平路面上前进了一段路程。请在图中画出汽车此时的受力示意图(作用点图中已标出)。
【答案】
【解析】经分析,汽车受到三个力的作用:重力、支持力和摩擦力,其中重力和支持力是一对平衡力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;摩擦力方向与物体运动方向相反,关闭发动机后汽车的运动靠的是惯性,不受牵引力的作用,如图所示:
【例2】如图所示,一块磁性黑板擦被吸附在竖直的铁质黑板面上保持静止状态,请画出该黑板擦在竖直方向所受力的示意图。
【答案】
【解析】由题意知,黑板擦处于静止状态,在竖直方向上受到竖直向下重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反。故过黑板擦重心O点分别竖直向上、向下画等长的线段,在末尾标上箭头,并标出表示力的符号f、G,如图所示:
【例3】如图所示,力F作用在物体A上,AB一起向右做匀速直线运动,请画出物体B的受力示意图。
【答案】
【解析】B受竖直向下的重力G、A对B的支持力F支,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,是一对平衡力,作用点可以画在物体B的重心上,支持力方向竖直向上,重力方向竖直向下,AB一起向右做匀速直线运动,则AB之间没有发生相对运动,也没有相对运动趋势,所以没有摩擦力,如图所示:
1.关于牛顿第一定律和惯性下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是实验定律
B.洗衣机脱水时的水滴是受到惯性作用被甩出去的
C.短跑运动员冲过终点后,不能立即停下来,是因为物体的速度越大,惯性越大
D.用绳子拴住一个小球使它在光滑的水平面上做圆周运动,当绳子突然断裂后,小球将保持绳断时的速度做匀速直线运动
【答案】D
【解析】A.牛顿第一定律是在大量实验的基础上通过概况和科学推理得出的,不是实验定律,故A错误;
B.惯性是物体的性质,不能说受到惯性作用,故B错误;
C.惯性是物体的性质,其大小只与物体的质量有关,短跑运动员冲过终点后,质量不变,惯性大小不变,故C错误;
D.根据牛顿第一定律,当绳子突然断裂后,小球将保持绳断时的速度做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
2.关于牛顿第一定律和惯性,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律可以用实验直接验证
B.牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
C.一切物体都具有惯性
D.汽车限速是为了安全,因为速度越大,惯性越大
【答案】C
【解析】A.牛顿第一定律的提出采用了推理法,不能用实验直接验证,故A错误;
B.牛顿第一定律的内容是:一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动或静止状态,说明力不是维持物体运动的原因,故B错误;
C.惯性是物体的属性,一切物体都具有惯性,惯性大小只和物体的质量有关,故C正确;
D.惯性大小只和物体的质量有关,与物体运动的速度无关,所以汽车的速度变大时,惯性不会变大,故D错误。
故选C。
3.中考体育测试项目中,抛出的实心球在空中运动轨迹如图所示。若实心球运动过程中,它受到的所有力突然全部消失,则实心球将( )
A.保持静止 B.做匀速直线运动 C.竖直向上运动 D.竖直向下运动
【答案】B
【解析】实心球运动过程中,它受到的所有力突然全部消失,根据牛顿一定律可知,实心球将会以消失力那一时刻的速度一直做匀速直线运动,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.下列物体的运动状态没有发生改变的是( )
A.赛车在圆形跑道上匀速行驶 B.静止在水平地面上的汽车
C.向上抛出到达最高点的篮球 D.百米跑道上起跑的运动员
【答案】B
【解析】A.车在圆形跑道上匀速行驶,运动方向发生改变,即运动状态改变,故A不符合题意;
B.静止在水平地面上的汽车,速度大小和运动方向均不变,即运动状态不变,故B符合题意;
C.向上抛出到达最高点的篮球,只受到向下的重力,不处于平衡状态,即运动状态改变,故C不符合题意;
D.百米跑道上起跑的运动员,速度大小发生改变,即运动状态改变,故D不符合题意。
故选B。
5.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.同一辆汽车,行驶时的惯性比停车时的惯性大
B.物体的惯性越大,运动状态越不容易改变
C.运动员跳远时的助跑是为了增加身体的惯性
D.用力推木箱没推动,是因为推力小于惯性
【答案】B
【解析】AC.惯性大小取决于物体的质量,质量不变,物体的惯性大小不变,惯性大小与物体的速度大小、运动状态和受力与否无关,故AC错误;
B.物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,物体的惯性越大,运动状态越不容易改变,故B正确。
D.惯性不是力,用力推木箱没推动,是因为受到平衡力的原因。
故选B。
6.关于物体的惯性,以下说法正确的是( )
A.洒水车沿道路匀速行驶,在洒水过程中,洒水车的惯性不变
B.高速飞行的子弹射入靶子后静止,惯性消失
C.足球被踢出后能继续飞行,是因为受到了惯性力
D.轿车加速行驶时,其惯性大小不变
【答案】D
【解析】A.洒水车在洒水工作过程中,质量减小,故惯性也变小,故A错误。
B.惯性只和质量有关,与速度无关,高速飞行的子弹射人靶子后静止,仍有质量,故子弹仍具有惯性,故B错误;
C.足球被踢出后能继续飞行,是因为足球具有惯性,惯性不是力,不能用受到来描述,故C错误;
D.惯性只和质量有关,与速度无关,轿车加速行驶时,轿车的质量不变,故其惯性大小不变,故D正确。
故选D。
7.假期社区服务劳动中,小明用200N的力水平向前拉车,小芳用100N的力水平向前推车,如图所示。则这两个力的合力大小是:( )
A.200N B.300N C.500N D.700N
【答案】B
【解析】小明用200N的力水平向前拉车,小芳用100N的力水平向前推车,两力作用在同一直线上,且方向相同,故合力为二力之和,即
200N+100N=300N
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8滑板运动是孩子们喜爱的运动项目之一、如图所示,一小孩踏着滑板车在水平地面上向前运动,则( )
A.小孩踏在滑板车上,滑板车不会发生形变
B.滑行过程中,相对于旁边树木,小孩是运动的
C.滑板车停下来时,它的惯性消失
D.静止时,地面对滑板车的支持力与小孩受到的重力是一对平衡力
【答案】B
【解析】A.力可以改变物体的形状,小孩踏在滑板车上,对滑板有压力,会使滑板车产生形变,故A不符合题意;
B.滑行过程中,相对于旁边树木,小孩的位置在改变,所以相对于树木小孩是运动的,故B符合题意;
C.物体任何情况下都具有惯性,滑板车停下来时,它的惯性不会消失,故C不符合题意;
D.地面对滑板车的支持力与小孩受到的重力作用在不同的物体上,所以不是平衡力,故D不符合题意。
故选B。
9.小明站在滑板车上不断蹬地让车沿水平方向运动,下列说法正确的是( )
A.不断蹬地说明物体受到力的作用才能运动
B.小明脚离地面向前滑行时,运动状态保持不变
C.小明不蹬地后慢慢停下来,是因为没有受到力的作用
D.运动中的车如果所受的力全部消失,它将做匀速直线运动
【答案】D
【解析】AC.沿水平方向运动的滑板车,如果我们不再蹬地,由于阻力滑板车会停止运动,因此力是改变物体运动的原因,不能说明物体受到力的作用才能运动,故AC错误;
B.小明脚离地面向前滑行时,速度会慢慢减小,运动状态改变,故B错误;
D.根据牛顿第一定律,运动中的车如果所受的力全部消失,它将做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
10.“踢毽子”是深受大家喜爱的传统运动。在踢毽子的过程中,毽子离开脚后由于 继续上升;若毽子在竖直上升到最高点时不受力的作用,将处于 (选填“静止”或“运动”)状态。
【答案】 惯性 静止
【解析】[1]毽子离开脚后能继续上升,是因为毽子具有惯性,仍会保持原来的运动状态。
[2]当毽子竖直上升到最高点时,速度为0,如果所受到的外力全部消失,根据牛顿第一定律,毽子将静止不动。
11.小丽和妈妈一起到超市购物,如图所示,小丽对静止的购物车施加一水平推力,购物车沿水平地面运动,这是因为力可以改变物体的 ,撤去推力后,购物车会慢慢地停下来,是因为受到 力的作用,运动的购物车撤去推力后,如果购物车不受任何力作用,购物车将处于 状态。
【答案】 运动状态 阻 匀速直线运动
【解析】[1]小丽对静止的购物车施加一水平推力,购物车沿水平地面运动,购物车的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]撤去推力后,购物车会慢慢地停下来,是因为受到阻力的作用,阻力使购物车的运动状态改变。
[3]运动的购物车撤去推力后,如果购物车不受任何力作用,由牛顿第一定律可知,购物车将以现有速度做匀速直线运动。
12.如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各用4N拉力并使其保持静止,此时F1的大小为 ,弹簧测力计受到的合力为 。
【答案】 4N 0
【解析】[1]在弹簧测力计的两侧沿水平方向各用4N拉力并使其保持静止,故F1与F2是一对平衡力,大小相等,都为4N。
[2]弹簧测力计静止,是平衡状态,则受平衡力,受到的合力为0。
13.如图,静止在地面上的书包重60N,小丽用40N的力竖直向上提书包,但没有提起,则书包受到地面的支持力为 N,合力为 N,书包处于 状态(选填“平衡”或“不平衡”)
【答案】 20 平衡
【解析】[1][2]向上提书包的力小于书包的重力,书包仍静止在地面上,处于平衡状态,合力为0N,则书包受到地面的支持力为
14.如图所示,无风时,站在树枝上的小蚂蚁托着果实恰好静止,此时果实对蚂蚁的压力和蚂蚁对果实的支持力是一对 ,果实受到重力和蚂蚁对果实的支持力是一对 。(均选填“平衡力”或“相互作用力”)
【答案】 相互作用力 平衡力
【解析】[1]果实对蚂蚁的压力和蚂蚁对果实的支持力,两者大小相等,方向相反,在同一直线上,但二力作用在不同的物体上,因此二力是一对相互作用力。
[2]果实受到的重力和蚂蚁对它的支持力大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力。
15.在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,观察小车沿不同材料的水平表面上滑行的距离,如图所示。
(1)实验中,小车所受阻力的大小是通过 反映的。
(2)让小车从斜面的同一高度由静止滑下,是为了使小车到达水平面时的 相同。
(3)在三个水平面上运动时,小车在竖直方向受 (选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
(4)根据实验现象,可推理得出:运动的小车如果不受力,小车将做 运动。
【答案】(1)水平面的粗糙程度
(2)速度
(3)平衡力
(4)匀速直线
【解析】(1)小车在水平面上运动时,在水平方向只受到摩擦力的作用,就是小车受到的阻力,对于相同的小车,摩擦力的大小与水平面的粗糙程度有关,水平面越粗糙,小车受到的阻力越大,所以可以通过水平面的粗糙程度来反映小车受到的阻力大小。
(2)本实验中需要控制小车到达水平面时的速度相同,所以需要使小车每次实验时都从相同斜面的同一高度由静止滑下。
(3)由题意可知,在水平面上运动时,在竖直方向上小车处于静止状态,根据二力平衡的条件可知其在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力。
(4)根据三次实验现象可知,当水平面的粗糙程度越小,小车受到的阻力越小时,小车在水平面上运动的距离越大,所以推理可得当小车在水平面上运动时如果不受力,则将以到达水平面时的速度做匀速直线运动。
16.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
【解析】(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。
17.如图所示,请作出从斜面上滚下的物体小球所受重力和摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】重力G作用在小球的重心上,方向竖直向下,并标出重力的大小G;小球对斜面的压力垂直于斜面向下,作用点在斜面上,但摩擦力作用在小球上,方向与小球相对斜面的运动方向相反,即沿斜面向上,作用点在小球的重心上,并标出摩擦力的大小f,如图所示:
18.如图所示,一物体在粗糙的水平面向右运动,画出物体受到的重力,摩擦力,支持力的示意图。
【答案】
【解析】一物体在粗糙的水平面向右运动,它受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力以及水平向左的摩擦力,重力和支持力大小相等,是一对平衡力,力的作用点都画在它的重心,故作图如下:
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