第2章 力与空间探索（复习讲义）科学浙教版2024八年级上册

第二章力与空间探索（复习讲义） 一、基础目标 1、能准确说出力的定义、单位及常见力的类型；牢记牛顿第一定律的内容，明确惯性是物体的固有属性。 2、理解并能阐述力的作用效果、力的三要素，以及二力平衡的条件；掌握压强的定义式和重力的计算公式。 3、能独立完成弹簧测力计使用、探究影响滑动摩擦力大小因素等简单实验，观察并记录实验现象，根据现象得出正确结论。 4、学会运用压强公式计算固体和液体的压强，能根据重力公式计算物体的重力大小。 5、运用所学知识解释生活中常见的与力、运动、压强相关的现象，如火箭升空、汽车刹车时乘客前倾等。二、进阶目标 1、综合运用力、运动和压强的知识解释复杂的生活场景和科技现象，如中国空间站运行、深海潜水器抗压设计等。 2、能够根据给定的问题或探究目的设计较为完整的实验方案，如探究液体内部压强与液体密度的关系，并能对已有实验进行改进和优化。 3、深入理解力与运动的辩证关系，从本质上区分相互作用力与平衡力；准确分析物体在不同受力情况下的运动状态变化。 4、分析和解决涉及多个知识点的综合性问题，如结合压强和二力平衡知识计算特殊场景下物体的受力大小。 5、能够准确解读与力、压强相关的图表信息，如重力与质量关系图像、液体压强实验数据表格，并进行分析和总结。 三、拓展目标 1、将力与空间探索的知识与物理、数学等学科知识融合，解决实际问题，如设计水火箭并计算其理论射程。 2、自主设计具有创新性的实验，探究未知的科学问题，如探究不同材料对滑动摩擦力的影响，尝试改进实验装置提高精度。 3、关注航天技术在社会生活中的应用和影响，分析太空环境对人体的影响并提出应对措施，如空间站内的微重力环境适应。 4、了解并运用科学研究中的控制变量法、推理法等高级方法和思想，对科学实验数据进行更深入的统计分析，如通过多次实验求平均值减小误差。 5、关注航天前沿领域中与力、空间探索相关的研究成果和发展动态。 一、力与运动 1、力的概念和常见的力 2、运动与力 二、压强 3、 空间探索 知识要点 重点归纳 常见易错点 力的基本认识 1.定义：力是物体对物体的作用，单位为牛顿（N），1N约为手托2枚鸡蛋的力。 2.作用效果：一是改变物体的形状，如挤压塑料瓶使瓶形变；二是改变物体的运动状态，包括速度大小和运动方向的改变。 3.力的三要素：大小、方向、作用点，三要素均会影响力的作用效果，可用力的图示法表示力。 4.力的相互性：物体间力的作用是相互的，一个物体施力的同时也会受到反作用力，如人推墙时人会向后退。 1.误认为力可以脱离物体存在，忽略“两个物体”是力产生的前提。 2.混淆“运动状态改变”的范畴，仅认为速度大小改变是运动状态改变，忽视运动方向改变。 3.画力的图示时，忘记标注标度或力的大小，导致图示不完整。 常见的力 1. 重力：物体由于地球的吸引而受到的力，方向竖直向下，作用点为重心；计算公式为G=mg(g=9.8N/kg)，形状规则、质量分布均匀的物体重心在几何中心。 2. 弹力：发生弹性形变的物体，要恢复原状对接触物体产生的力，如弹簧的拉力、桌面的支持力；弹簧测力计基于“弹簧受到的拉力越大，伸长量越长”的原理工作。 3.滑动摩擦力：两个互相接触的物体发生相对滑动时，接触面产生的阻碍相对运动的力，方向与相对运动方向相反；影响因素为压力大小和接触面粗糙程度，压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 1.错误认为重力方向是“垂直向下”，忽略“竖直向下”是指垂直于水平面，而非接触面。 2.使用弹簧测力计时，未调零或拉力方向与弹簧轴线方向不一致，导致测量结果不准确。 3.混淆“滑动摩擦力”与“静摩擦力”，误认为静止的物体不受摩擦力，或认为滑动摩擦力大小与物体运动速度有关。 运动与力的关系 1.牛顿第一定律：任何物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有外力迫使它改变这种状态；该定律基于实验推理得出，揭示力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因。 2.惯性：物体保持原有静止或匀速直线运动状态的性质，是一切物体的固有属性，与物体质量有关，质量越大惯性越大；生活中既有利用惯性的实例，也有防止惯性危害的措施。 3.二力平衡：物体在两个力作用下保持静止或匀速直线运动状态，则两力平衡；条件为作用在同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线，与相互作用力的区别是相互作用力作用在两个物体上。 1.错误认为“物体不受力就会静止”，忽视物体不受力时也可能保持匀速直线运动状态。 2.混淆“惯性”与“力”，误认为“惯性是一种力”，如说“物体受到惯性的作用”。 3.区分相互作用力与平衡力时，忽略“作用物体”这一关键因素，误将相互作用力当作平衡力。 光的反射 和折射 1.光的反射： 定律：三线共面、两线分居、反射角等于入射角。 类型：镜面反射和漫反射，均遵循反射定律。 2.光的折射： 现象：光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向偏折。 规律：三线共面、两线分居；空气斜射入其他介质时折射角小于入射角，反之则大于，垂直入射方向不变。 1.颠倒“反射角等于入射角”的因果关系。 2.混淆不同介质中折射角与入射角大小。 3.认为漫反射不遵循反射定律。 压强 1. 固体压强：物体所受压力的大小与受力面积之比，定义式为p=F/S，单位为帕斯卡（Pa）(1Pa=1N/m2)；增大压强可增大压力或减小受力面积，减小压强则相反，如坦克装履带是为了减小压强。 2.液体压强：液体对容器底部和侧壁均有压强，液体内部向各个方向都有压强；压强随深度的增加而增大，同一深度液体向各个方向压强相等，不同液体压强还与密度有关，密度越大压强越大；可用压强计测量液体内部压强。 1.计算固体压强时，混淆“压力”与“重力”，误认为压力大小一定等于重力，忽略非水平放置时压力与重力的差异。 2.计算液体压强时，误将“深度”理解为“高度”，忽略深度是指从液面到该点的竖直距离。 3.分析液体压强时，忽视液体密度对压强的影响，认为仅深度决定液体压强大小。 空间探索 1.火箭：工作原理基于力的相互作用，燃料燃烧产生的高温高压气体向后喷出，气体对火箭产生向前的反作用力推动火箭升空；多级火箭通过分离空燃料舱减轻负担，实现更高飞行高度。 2.中国空间站：由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、神舟系列载人飞船和天舟系列货运飞船组成，轨道高度400-450km，设计寿命10年，是开展空间科学实验和国际合作的平台。 3.月球与火星探索：我国“嫦娥工程”分“无人月球探测”“载人登月”“建立月球基地”三阶段，已完成“绕、落、回”任务；“天问一号”实现火星环绕、着陆和巡视探测，使我国成为第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。 1.误解火箭升空的动力来源，认为是“空气对火箭的推力”，忽略火箭在真空中也能依靠反作用力飞行。 2.混淆中国空间站各模块的功能，如误将问天实验舱当作货运舱使用。 3.对“嫦娥工程”和“天问系列”的探测目标和阶段划分记忆混淆，无法准确区分不同任务的成果。 题型一 力的作用效果与力的三要素 【例1】请同伴双手相扣放在头顶，手掌紧压住头。握住同伴的肘部处向上拉，很难将手臂拉起，但握住腕部却很容易。此实验中影响力的作用效果的主要因素是（　　） A．大小 B．方向 C．作用点 D．施力物体 【变式1-1】小球向左运动与弹簧接触后，经历了如图甲、乙所示的过程，相关说法中不正确的是（　　） A．压缩过程说明力可以改变物体的形状 B．压缩过程说明力可以改变物体的运动状态 C．弹开过程不能说明力可以改变物体的形状 D．整个过程说明力可以改变物体的运动状态 【变式1-2】如图所示，打弹弓是以前很多男孩年少时常玩的游戏，下列情景体现力能使物体发生形变的是(　　) A．瞄准时，手的拉力把橡皮筋拉长 B．松手后，橡皮筋的弹力把石块射出 C．"飞行中，重力让石块划出一道弧线 D．中靶时，硬靶将石块弹开 题型二 力的示意图 【例2】受力分析是学习科学的重要环节。下列物体的受力分析错误的是(　　) A．图甲，静止在水平面上的木块 B．图乙，挂在天花板下静止的小球 C．图丙，静止在斜面上的木块 D．图丁，投出去在空中飞的篮球 【变式2-1】受力分析是学习科学的重要环节。下列物体的受力分析，错误的是(　　) A．静止在水平面上的木块 B．挂在天花板上的小球 C．静止在斜面上的木块 D．投出去在空中飞的篮球 【变式2-2】如图，物体受到100N的重力，对斜面的压力为60N，请作出这两个力的示意图。 题型三 重力 【例3】劳动让人快乐。下列劳动情景中运用重力方向的是（　　） A．确定砌墙是否竖直 B．推货物 C．拍打地毯灰尘 D．磨刀 【变式3-1】过春节贴年画是我国的传统习俗，如图所示为在竖直墙壁上贴年画时用重垂线检验是否贴正的情形，为了贴正年画，则接下来的操作正确的是（　　） A．换用质量小一点的重锤 B．上下、左右移动年画的位置 C．调整重垂线，使重垂线与年画边长平行 D．调整年画，使年画的边长与重垂线平行 【变式3-2】法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住，且同一物体在“葛利斯581d”行星表面所受重力大小是在地球表面的两倍。设想宇航员从地球携带标有“100克”字样的方便面、天平和弹簧测力计飞至行星“葛利斯581d”，测得方便面的示数是(g取10牛/千克) （　　） A．天平示数为100克，弹簧测力计示数为1牛 B．天平示数为100克，弹簧测力计示数为2牛 C．天平示数为200克，弹簧测力计示数为1牛 D．天平示数为200克，弹簧测力计示数为2牛 题型四 牛顿第一定律和惯性 【例4】在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态。由静止释放，不计空气阻力，小球可在A、C两点间来回摆动，B点是小球运动轨迹中的最低点，如图所示。下列分析正确的是(　　) A．从A运动到C的过程中，小球的运动状态不变 B．小球运动到C点时，小球速度为0，处于平衡状态 C．小球运动到B点时，若细线断开，小球将竖直下落 D．小球运动到C点时，若细线断开，小球将竖直下落 【变式4-1】滑冰时，小孙突发奇想：这么多人正在水平冰面上滑冰，如果这时大家所受到的外力同时消失，那么下列预测正确的是（　　） A．大家立即停在原地不动了 B．大家会慢慢停下来 C．大家马上都摔倒 D．每个人都向前匀速直线滑动，很有可能会发生相互碰撞事故 【变式4-2】如图所示事例中，属于利用惯性的是（　　） A．汽车安装安全气囊 B．足球鞋底有鞋钉 C．游泳时用力向后划水 D．拍打脚垫抖落灰尘 【变式4-3】景区推出新型玻璃栈道漂流，如图所示。此漂流只需在玻璃栈道内加入少量水，就可以让橡皮艇在玻璃栈道内快速下滑。下列有关说法正确的是（　　） A．下滑时速度增大，人的惯性也增大 B．下滑时人和皮划艇速度相同，所以人和皮划艇惯性大小相同 C．拐弯处人的身子会往一侧倾斜是因为人具有惯性要保持原来的运动状态 D．滑到底部后不能马上停止，是因为橡皮艇受到惯性的作用 题型五 二力平衡 【例5】为探究二力平衡的条件，兴趣小组将两根细绳的一端分别系在一块长方形硬纸板的对角上，另一端绕过桌边的滑轮系着托盘，盘中可放钩码，如图所示。关于这个实验，下列说法中错误的是（　　） A．本实验的研究对象是硬纸板 B．实验时应选择质量较大的硬纸板 C．为了研究大小不等的两个力能否使物体平衡，应调整两边的钩码数量 D．将硬纸板旋转一定角度后释放，是为了研究不在同一直线上的两个力能否使物体平衡 【变式5-1】某市举行了第四届美丽乡村骑游大会，倡导“低碳出行、健康骑行、享受生活”的理念。下列有关自行车的说法中，属于一对平衡力的是(　　) A．自行车的重力和自行车对地面的压力 B．自行车的重力和地面对自行车的支持力 C．自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力 D．自行车对地面的压力和地面对自行车的摩擦力 【变式5-2】如图所示是青蛙人偶在步行街上提着木杆售卖青蛙气球的情景。青蛙气球由细线拴在木杆上，将青蛙人偶、木杆、细线和青蛙气球看成一个整体，下列说法正确的是(　　) A．细线对青蛙气球的拉力与青蛙气球对细线的拉力是一对相互作用力 B．青蛙气球轻飘飘的，不受重力的作用 C．青蛙人偶的重力和地面对青蛙人偶的支持力是一对平衡力 D．青蛙人偶对地面的压力和青蛙人偶受到的重力是一对相互作用力 题型六 摩擦力 【例6】如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是（　　） A．容器受到的摩擦力不变 B．容器受到的摩擦力逐渐增大 C．水平力F一定不变 D．水平力F必须逐渐增大 【变式6-1】在水平桌面上从左往右放置了甲乙丙丁四个完全相同的木块，现对四个木块施加不同的水平方向上的拉力，木块均静止不动，如图所示。则受到向右的摩擦力且最小的是木块（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【变式6-2】在水平桌面上放置A、B两个物体。如图甲，A物体在水平拉力F1的作用下向左做匀速直线运动；如图乙，A、B两个物体用轻绳水平连接，在水平拉力F1、F2的共同作用下一起向右做匀速直线运动。已知水平拉力F1=7牛、F2=25牛，下列说法正确的是（　　） A．两图中A物体受到桌面的摩擦力方向相同 B．图乙中A物体受到桌面的摩擦力为18牛 C．图乙中B物体受到桌面的摩擦力为11牛 D．图乙中B物体受到绳子的拉力为7牛 【变式6-3】摩擦无处不在。下列方式中，属于增大摩擦的是（　　） A．齿轮间加润滑油 B．用冰壶刷擦冰 C．塑料瓶盖的竖纹 D．货物底下铺上圆木 题型七 压强 【例7】如图所示。放在水平地面上的两个实心长方体A、B，已知高度hA＜hB，与地面的接触面积SA>SB，对地面的压强pA=pB。下列判断正确的是（　　） A．A的密度一定大于B的密度 B．A的密度可能小于B的密度 C．A的体积一定大于B的体积 D．A的质量可能等于B的质量 【变式7-1】如图所示，两个完全相同的容器，放置在水平桌面上，内部装有质量相同深度相同的不同液体，则关于下列说法正确的是（　　） ①液体对容器底的压力Fa＜Fb ②液体对容器底压强pa＞pb ③容器对桌面的压力F'a＝F'b ④容器对桌面的压强p'a＞p'b A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．③④ 【变式7-2】下列做法中为了减小压强的是（　　） A．滑冰鞋冰刀的刀刃很薄 B．滑雪板做的又宽又长 C．切皮蛋时用细绳 D．图钉的尖端制作的很尖 【变式7-3】对某中学生有关数据的估测，接近生活实际的是（　　） A．坐着时重力为50N B．双脚站立时， 对地面的压强为100Pa C．步行的速度为10m/s D．匀速向上爬杆时，受到的摩擦力为500N 基础巩固通关测 1．下列关于力的说法，正确的是（　　） A．只有相互接触的物体之间才会产生力 B．只要有物体，就一定会产生力的作用 C．力不能脱离物体而单独存在 D．孤立的一个物体也能产生力的作用 2．如图所示，一根羽毛放置在长木条上，并保持静止状态。下列对羽毛受到的重力的分析中错误的是(　　) A．重力的施力物体是地球 B．重力方向是竖直向下的 C．重心位置在羽毛上的a点 D．重心位置在羽毛上的b点 3．如图所示，一个重为G的物体在光滑(没有摩擦)水平面．上受到拉力F的作用，且F<G，则（　　） A．该物体不可能运动 B．该物体运动状态一定变化 C．该物体运动方向一定变化 D．该物体有可能在水平面上做匀速直线运动 4．越来越多的运动爱好者喜爱骑行。下列说法中正确的是（ ） A．扁平的车座可以增大臀部所受的压强 B．踏板上凹凸不平的花纹是为了增大摩擦 C．骑行速度越大，轮胎受到地面的摩擦力越大 D．自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力 5．如图所示，在一个空玻璃杯中放入一个塑料袋，然后向袋内注入适量的液体，此时拎起塑料袋就能把玻璃杯也提起来了。这是因为(　　) A．杯子内壁与塑料袋之间有静摩擦力 B．塑料袋装入水后，塑料袋受到了大气的压力 C．塑料袋装入水后，塑料袋与玻璃杯壁之间产生了吸力 D．提塑料袋用的力的大小等于塑料袋与杯壁之间的摩擦力 6．如图所示，甲，乙两人在完全相同的沙滩上散步．留下深度相同但大小不同的脚印。则甲（　　） A．所受的重力较大 B．所受的支持力与乙相等 C．对沙滩的压强较大 D．对沙滩的压强较小 7．2024年4月25日，我国利用长征二号F遥十八运载火箭将神舟十八号载人飞船发射升空，并与空间站成功对接，发射任务取得圆满成功。请回答下列问题： （1）火箭发射与地球自转方向相同时，可以借助地球自转产生的附加速度，可以节省燃料。所以长征二号F遥十八运载火箭应选择向　 　方向发射； （2）运载火箭上升过程中，载人飞船相对于火箭处于　 　状态； （3）火箭点火后加速上升时，火箭喷出的燃气对火箭的推力　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）火箭对燃气的作用力。 8．生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾，使用时排尽吸盘内的空气，吸附在　 　(选填“平整”或“不平整”)的墙面上，以防止漏气。若吸盘的横截面积为 外界大气压为1×105Pa，则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为　 　N。 9．如图1所示，水平地面上有一块质量为100千克、底边为40厘米厘米、高40厘米的长方体木块。小金用水平推力把木块向前推动，此过程中，推力和木块前进的速度的大小随时间的变化情况分别如图2甲、乙所示。 （1）木块静止时，对水平地面的压强有多大?　 　 （2）在秒范围内，木块的运动状态没有发生改变的时间段有　 　。 （3）请在图2丙中，将秒内木块所受的摩擦力随时间变化的图像补充完整。　 　 10．小科利用图甲所示压强计探究液体内部压强大小的影响因素。 （1）该实验是通过观察U形管两侧液面的　 　来判断金属盒中的橡皮膜所受压强的大小； （2）小科发现当金属盒还未放入液体中时，U形管两侧液面并不相平，此时正确的做法 是　 　 ； （3） 调节好压强计后，小科进行了图乙所示的两次实验，可得到的结论是　 ； （4）小科继续用图丙装置比较了两种未知液体的密度：在左侧加入适量液体A，再向右侧加入液体B，直到橡皮膜刚好相平，隔板两侧液面高度如图丙所示，由此可知液体A的密度　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）液体B。 能力提升进阶练 1．（2025·浙江·中考真题）如图，一只企鹅站在冰面上，享受着“日光浴”，下列说法正确的是（　　） A．企鹅所受的重力与企鹅所受的支持力方向相同 B．企鹅所受的重力与企鹅对冰面的压力方向相反 C．企鹅所受的重力与企鹅所受的支持力大小相等 D．企鹅对冰面的压力与冰面对企鹅的支持力是一对平衡力 2．（2024·浙江·中考真题）小球向左运动与弹簧接触后，经历了如图甲、乙所示过程，下列说法错误的是（   ） A．压缩过程说明力可以改变物体的形状 B．压缩过程说明力可以改变物体的运动快慢 C．两个过程说明小球受到弹簧的力方向相反 D．整个过程说明力可以改变物体的运动方向 3．（2023·浙江·中考真题）如图所示，铁块Q叠放在木板P上，放置于水平桌面，轻弹簧秤a左端固定于墙面，右端通过轻绳与铁块Q相连，木板P右端通过轻绳连接轻弹簧秤b，并施加水平外力，使木板P向右匀速运动，已知P、Q上下表面及轻绳均水平，若弹簧秤a、b的示数分别为、，下述说法正确的是（   ） A．铁块Q与木板P之间的摩擦力大小等于 B．铁块Q与木板P之间的摩擦力大小等于 C．木板P与桌面之间的摩擦力大小等于 D．木板P与桌面之间的摩擦力大小等于 4．（2023·浙江·中考真题）CCTV科教频道曾报道：有一辆小车载人后停在水平放置的地磅上时，左前轮、右前轮、左后轮、右后轮对地磅的压力分别为4750N、4980N、4040N、3960N。假设该小车四个轮子的轴心围成一个长方形，O为几何中心，AB、CD为两条对称轴，如图所示。若再在车上放一重物，能使整辆车所受重力的作用线通过O点，则该重物的重心应落在（   ） A．AOC区域上 B．BOC区域上 C．AOD区域上 D．BOD区域上 5．（2023·浙江衢州·中考真题）摩擦与生活息息相关，下列措施能增大摩擦的是（　　） A．用光滑的材质做滑梯 B．鞋底做有凹凸的花纹 C．机器转轴处加润滑油 D．用滚动代替滑动 6．（2023·浙江温州·中考真题）利用频闪照相技术，拍摄击出的羽毛球在相同时间间隔的位置如图所示。则从①→②过程中，羽毛球（　　） A．重力变小，速度变大 B．重力变小，速度变小 C．重力不变，速度变大 D．重力不变，速度变小 7．（2024·浙江·中考真题）小科选择了两个高度分别为10cm和6cm，底面积的实心均匀的圆柱体A、B进行工艺品搭建，A、B置于水平桌面上，如图1所示。他从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块，并将截取部分平放在B的中央，则A、B对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图2所示，则： (1)从A截取的圆柱块平放在B的中央，B对桌面的压强增加量为 pa。 (2)图2中a的值为 。 8．（2023·浙江湖州·中考真题）学习小组利用压强计探究“影响液体压强大小的因素”，进行如下实验。    （1）图1是U形管压强计，为了使实验现象更加明显，金属盒上的橡皮膜选用的是 （选填“易形变”或“不易形变”）的； （2）如图2，将压强计金属盒上的橡皮膜朝上，逐渐浸入至水中某一深度，压强计上反映的是橡皮膜 （选填“上方”、“下方”或“各个方向”）水产生的压强。压强大小用U形管左右液面高度差来反映，此处采用的科学方法是 。保持橡皮膜朝向不变，继续向下浸入，发现U形管左右液面高度差变大，说明液体内部压强随深度的增加而增大； （3）学习小组选择图3和图4进行实验，是想探究液体压强与液体 的关系。小组其他成员指出探究还不完整，继续探究…… 9．（2023·浙江衢州·中考真题）小科发现汽车启动时，车内挂件总是向后摆动，而汽车刹车时，挂件又总是向前摆动。这是为什么呢？于是他用乒乓球、实心铁球（体积与乒乓球相同）、带轮子的透明有盖容器、细线、水等在水平地面上进行研究。    （1）如图甲，将一个乒乓球用细线悬挂在容器的盖上，推动容器向右运动的瞬间，可观察到乒乓球向 摆动。这是因为向右推动容器时，细线上端和容器一起向右运动，由于乒乓球具有惯性，仍保持原有的静止状态，于是观察到乒乓球摆动。 老师给出另一种解释： 乒乓球与等体积的空气相比，乒乓球的质量大，惯性也大，所以乒乓球比空气更容易保持原有的运动状态。在容器被推动的瞬间，空气随容器一起运动，而乒乓球仍在原来位置，于是观察到乒乓球摆动； （2）小科将实心铁球也用等长的细线悬挂在容器的盖上，继续实验。向左推动容器的瞬间，观察到两球摆动方向相同（如图乙），但细线偏离竖直方向的最大角度不同，且最大角度α β（选填“大于”或“小于”）； （3）如图丙，将细线一端系住乒乓球，另一端固定在容器底部，铁球用另一等长细线悬挂在盖上，往容器中注满水，并盖上盖子。请你在答题纸相应位置上画出向左推动容器的瞬间，两球在容器中的大致位置 ，两球这样的摆动，则可说明质量大的物体惯性大。 10．（2023·浙江舟山·中考真题）甬舟铁路建成后将结束我市未通铁路的历史。2023年4月，甬舟铁路金塘海底隧道正式开工，是世界上最长的海底高铁隧道（如图）。 （1）目前从大桥通行两地约半小时，海底隧道建成后，全长约16千米，若按200千米/小时的速度，通过隧道只需花多少时间？ （2）海底隧道建设时需考虑海水压力的影响，据测算该隧道受到水的最大压强约为帕，则隧道1m2需要承受水产生的最大压力为多少牛？    1/3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章力与空间探索（复习讲义） 一、基础目标 1、能准确说出力的定义、单位及常见力的类型；牢记牛顿第一定律的内容，明确惯性是物体的固有属性。 2、理解并能阐述力的作用效果、力的三要素，以及二力平衡的条件；掌握压强的定义式和重力的计算公式。 3、能独立完成弹簧测力计使用、探究影响滑动摩擦力大小因素等简单实验，观察并记录实验现象，根据现象得出正确结论。 4、学会运用压强公式计算固体和液体的压强，能根据重力公式计算物体的重力大小。 5、运用所学知识解释生活中常见的与力、运动、压强相关的现象，如火箭升空、汽车刹车时乘客前倾等。二、进阶目标 1、综合运用力、运动和压强的知识解释复杂的生活场景和科技现象，如中国空间站运行、深海潜水器抗压设计等。 2、能够根据给定的问题或探究目的设计较为完整的实验方案，如探究液体内部压强与液体密度的关系，并能对已有实验进行改进和优化。 3、深入理解力与运动的辩证关系，从本质上区分相互作用力与平衡力；准确分析物体在不同受力情况下的运动状态变化。 4、分析和解决涉及多个知识点的综合性问题，如结合压强和二力平衡知识计算特殊场景下物体的受力大小。 5、能够准确解读与力、压强相关的图表信息，如重力与质量关系图像、液体压强实验数据表格，并进行分析和总结。 三、拓展目标 1、将力与空间探索的知识与物理、数学等学科知识融合，解决实际问题，如设计水火箭并计算其理论射程。 2、自主设计具有创新性的实验，探究未知的科学问题，如探究不同材料对滑动摩擦力的影响，尝试改进实验装置提高精度。 3、关注航天技术在社会生活中的应用和影响，分析太空环境对人体的影响并提出应对措施，如空间站内的微重力环境适应。 4、了解并运用科学研究中的控制变量法、推理法等高级方法和思想，对科学实验数据进行更深入的统计分析，如通过多次实验求平均值减小误差。 5、关注航天前沿领域中与力、空间探索相关的研究成果和发展动态。 一、力与运动 1、力的概念和常见的力 2、运动与力 二、压强 3、 空间探索 知识要点 重点归纳 常见易错点 力的基本认识 1.定义：力是物体对物体的作用，单位为牛顿（N），1N约为手托2枚鸡蛋的力。 2.作用效果：一是改变物体的形状，如挤压塑料瓶使瓶形变；二是改变物体的运动状态，包括速度大小和运动方向的改变。 3.力的三要素：大小、方向、作用点，三要素均会影响力的作用效果，可用力的图示法表示力。 4.力的相互性：物体间力的作用是相互的，一个物体施力的同时也会受到反作用力，如人推墙时人会向后退。 1.误认为力可以脱离物体存在，忽略“两个物体”是力产生的前提。 2.混淆“运动状态改变”的范畴，仅认为速度大小改变是运动状态改变，忽视运动方向改变。 3.画力的图示时，忘记标注标度或力的大小，导致图示不完整。 常见的力 1. 重力：物体由于地球的吸引而受到的力，方向竖直向下，作用点为重心；计算公式为G=mg(g=9.8N/kg)，形状规则、质量分布均匀的物体重心在几何中心。 2. 弹力：发生弹性形变的物体，要恢复原状对接触物体产生的力，如弹簧的拉力、桌面的支持力；弹簧测力计基于“弹簧受到的拉力越大，伸长量越长”的原理工作。 3.滑动摩擦力：两个互相接触的物体发生相对滑动时，接触面产生的阻碍相对运动的力，方向与相对运动方向相反；影响因素为压力大小和接触面粗糙程度，压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 1.错误认为重力方向是“垂直向下”，忽略“竖直向下”是指垂直于水平面，而非接触面。 2.使用弹簧测力计时，未调零或拉力方向与弹簧轴线方向不一致，导致测量结果不准确。 3.混淆“滑动摩擦力”与“静摩擦力”，误认为静止的物体不受摩擦力，或认为滑动摩擦力大小与物体运动速度有关。 运动与力的关系 1.牛顿第一定律：任何物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有外力迫使它改变这种状态；该定律基于实验推理得出，揭示力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因。 2.惯性：物体保持原有静止或匀速直线运动状态的性质，是一切物体的固有属性，与物体质量有关，质量越大惯性越大；生活中既有利用惯性的实例，也有防止惯性危害的措施。 3.二力平衡：物体在两个力作用下保持静止或匀速直线运动状态，则两力平衡；条件为作用在同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线，与相互作用力的区别是相互作用力作用在两个物体上。 1.错误认为“物体不受力就会静止”，忽视物体不受力时也可能保持匀速直线运动状态。 2.混淆“惯性”与“力”，误认为“惯性是一种力”，如说“物体受到惯性的作用”。 3.区分相互作用力与平衡力时，忽略“作用物体”这一关键因素，误将相互作用力当作平衡力。 光的反射 和折射 1.光的反射： 定律：三线共面、两线分居、反射角等于入射角。 类型：镜面反射和漫反射，均遵循反射定律。 2.光的折射： 现象：光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向偏折。 规律：三线共面、两线分居；空气斜射入其他介质时折射角小于入射角，反之则大于，垂直入射方向不变。 1.颠倒“反射角等于入射角”的因果关系。 2.混淆不同介质中折射角与入射角大小。 3.认为漫反射不遵循反射定律。 压强 1. 固体压强：物体所受压力的大小与受力面积之比，定义式为p=F/S，单位为帕斯卡（Pa）(1Pa=1N/m2)；增大压强可增大压力或减小受力面积，减小压强则相反，如坦克装履带是为了减小压强。 2.液体压强：液体对容器底部和侧壁均有压强，液体内部向各个方向都有压强；压强随深度的增加而增大，同一深度液体向各个方向压强相等，不同液体压强还与密度有关，密度越大压强越大；可用压强计测量液体内部压强。 1.计算固体压强时，混淆“压力”与“重力”，误认为压力大小一定等于重力，忽略非水平放置时压力与重力的差异。 2.计算液体压强时，误将“深度”理解为“高度”，忽略深度是指从液面到该点的竖直距离。 3.分析液体压强时，忽视液体密度对压强的影响，认为仅深度决定液体压强大小。 空间探索 1.火箭：工作原理基于力的相互作用，燃料燃烧产生的高温高压气体向后喷出，气体对火箭产生向前的反作用力推动火箭升空；多级火箭通过分离空燃料舱减轻负担，实现更高飞行高度。 2.中国空间站：由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、神舟系列载人飞船和天舟系列货运飞船组成，轨道高度400-450km，设计寿命10年，是开展空间科学实验和国际合作的平台。 3.月球与火星探索：我国“嫦娥工程”分“无人月球探测”“载人登月”“建立月球基地”三阶段，已完成“绕、落、回”任务；“天问一号”实现火星环绕、着陆和巡视探测，使我国成为第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。 1.误解火箭升空的动力来源，认为是“空气对火箭的推力”，忽略火箭在真空中也能依靠反作用力飞行。 2.混淆中国空间站各模块的功能，如误将问天实验舱当作货运舱使用。 3.对“嫦娥工程”和“天问系列”的探测目标和阶段划分记忆混淆，无法准确区分不同任务的成果。 题型一 力的作用效果与力的三要素 【例1】请同伴双手相扣放在头顶，手掌紧压住头。握住同伴的肘部处向上拉，很难将手臂拉起，但握住腕部却很容易。此实验中影响力的作用效果的主要因素是（　　） A．大小 B．方向 C．作用点 D．施力物体 【答案】C 【解析】根据题意当施加力的位置不同时，力的作用效果不同，说明力的作用效果与力的作用点有关，故C符合题意，ABD不符合题意。 【变式1-1】小球向左运动与弹簧接触后，经历了如图甲、乙所示的过程，相关说法中不正确的是（　　） A．压缩过程说明力可以改变物体的形状 B．压缩过程说明力可以改变物体的运动状态 C．弹开过程不能说明力可以改变物体的形状 D．整个过程说明力可以改变物体的运动状态 【答案】C 【解析】 A、压缩过程中弹簧越来越短，说明力可以改变物体的形状，故A正确，不符合题意； B、压缩过程小球受到向右的弹力越来越大，其运动的速度变小，说明力可以改变物体的运动状态，故B正确，不符合题意； C、弹开过程弹簧变长，说明力可以改变物体的形状，故C错误，不符合题意； D、整个过程，小球先向右做减速运动，再向右做加速运动，最后做减速运动，速度一直在改变，说明力可以改变物体的运动状态，故D正确，不符合题意。 【变式1-2】如图所示，打弹弓是以前很多男孩年少时常玩的游戏，下列情景体现力能使物体发生形变的是(　　) A．瞄准时，手的拉力把橡皮筋拉长 B．松手后，橡皮筋的弹力把石块射出 C．"飞行中，重力让石块划出一道弧线 D．中靶时，硬靶将石块弹开 【答案】A 【解析】 A.瞄准时，手的拉力把橡皮筋拉长，说明力可以改变物体的形状，故A符合题意； B.松手后，橡皮筋的弹力把石块射出，即弹力使石块由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态，故B不合题意； C.飞行中，重力让石块划出一道弧线，是重力改变了石块的运动方向，说明力可以改变物体的运动状态，故C不合题意； D.中靶时，靶把石块弹开，即靶对石块的力改变了石块的运动方向，说明力可以改变物体的运动状态，故D不合题意。 题型二 力的示意图 【例2】受力分析是学习科学的重要环节。下列物体的受力分析错误的是(　　) A．图甲，静止在水平面上的木块 B．图乙，挂在天花板下静止的小球 C．图丙，静止在斜面上的木块 D．图丁，投出去在空中飞的篮球 【答案】D 【解析】 A.图甲，静止在水平面上的木块受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力，故A正确不合题意； B.图乙，挂在天花板下静止的小球，受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力，故B正确不合题意； C.图丙，静止在斜面上的木块，受到竖直向下的重力，沿斜面向上的摩擦力，与斜面垂直向上的支持力，故C正确不合题意； D.图丁，投出去在空中飞的篮球，只受竖直向下的重力，不受推力，故D错误符合题意。 【变式2-1】受力分析是学习科学的重要环节。下列物体的受力分析，错误的是(　　) A．静止在水平面上的木块 B．挂在天花板上的小球 C．静止在斜面上的木块 D．投出去在空中飞的篮球 【答案】D 【解析】 A.放在水平地面上的木块，受到竖直向下的重力G、竖直向上的支持力FN，故A正确不合题意； B.挂在天花板的小球，受到竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F，故B正确不合题意； C.静止在斜面上的木块，受到竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力FN、沿斜面向上的摩擦力F，故C正确不合题意； D.篮球在运动的过程中，受到竖直向下的重力和向后的阻力作用，故D错误符合题意。 【变式2-2】如图，物体受到100N的重力，对斜面的压力为60N，请作出这两个力的示意图。 【答案】 【解析】重力：过物体的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，大小为100N，符号为G；压力：物体和斜面接触面的中点为压力的作用点，过作用点沿垂直与斜面斜面向下的方向画一条带箭头的线段，大小为60N，符号为F。 题型三 重力 【例3】劳动让人快乐。下列劳动情景中运用重力方向的是（　　） A．确定砌墙是否竖直 B．推货物 C．拍打地毯灰尘 D．磨刀 【答案】A 【解析】 A.确定砌墙是否竖直，利用重力的方向竖直向下，故A符合题意； B.推货物时利用力改变物体的运动状态，故B不合题意； C.拍打地毯灰尘时利用物体的惯性，故C不合题意； D.磨刀利用减小受力面积增大压强，故D不合题意。 【变式3-1】过春节贴年画是我国的传统习俗，如图所示为在竖直墙壁上贴年画时用重垂线检验是否贴正的情形，为了贴正年画，则接下来的操作正确的是（　　） A．换用质量小一点的重锤 B．上下、左右移动年画的位置 C．调整重垂线，使重垂线与年画边长平行 D．调整年画，使年画的边长与重垂线平行 【答案】D 【解析】 A.重垂线是利用重力方向竖直向下，重锤质量合适即可，故A错误； B.如图，贴画不正，左右移动年画，使年画的边长与重垂线平行即可，故B错误； C.贴画不正，调整年画，不用调整重垂线，故C错误。 D.调整年画，使年画的边长与重垂线平行，年画贴正，故D正确。 【变式3-2】法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住，且同一物体在“葛利斯581d”行星表面所受重力大小是在地球表面的两倍。设想宇航员从地球携带标有“100克”字样的方便面、天平和弹簧测力计飞至行星“葛利斯581d”，测得方便面的示数是(g取10牛/千克) （　　） A．天平示数为100克，弹簧测力计示数为1牛 B．天平示数为100克，弹簧测力计示数为2牛 C．天平示数为200克，弹簧测力计示数为1牛 D．天平示数为200克，弹簧测力计示数为2牛 【答案】B 【解析】质量是物质本身的一种属性，与物体的形状、状态、位置和温度无关，那么同一物体在地球上和在“葛利斯581d”行星质量相同，那么天平的示数应该为100g。根据G=mg可知，同一物体在“葛利斯581d”行星上的重力是地球上重力的2倍，即重力为2N。 题型四 牛顿第一定律和惯性 【例4】在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态。由静止释放，不计空气阻力，小球可在A、C两点间来回摆动，B点是小球运动轨迹中的最低点，如图所示。下列分析正确的是(　　) A．从A运动到C的过程中，小球的运动状态不变 B．小球运动到C点时，小球速度为0，处于平衡状态 C．小球运动到B点时，若细线断开，小球将竖直下落 D．小球运动到C点时，若细线断开，小球将竖直下落 【答案】D 【解析】 A.从A到C过程中，小球的速度大小和方向均不断发生改变，因此运动状态改变，故A错误； B.小球摆到C点时，受重力与绳子的拉力，二力不在一条直线上，则受到的不是一对平衡力，故B错误； C.摆到B点时，若细线断开，小球由于惯性会向右运动，同时受到重力作用会向下运动，因此小球将向右下方做曲线运动，故C错误； D.小球运动到C点时，处于静止状态，若细线断开，小球只受重力的作用，因此小球将竖直下落，故D正确。 【变式4-1】滑冰时，小孙突发奇想：这么多人正在水平冰面上滑冰，如果这时大家所受到的外力同时消失，那么下列预测正确的是（　　） A．大家立即停在原地不动了 B．大家会慢慢停下来 C．大家马上都摔倒 D．每个人都向前匀速直线滑动，很有可能会发生相互碰撞事故 【答案】D 【解析】很多人正在水平冰面上滑冰，各人的速度可能不等，如果这时大家所受到的外力同时消失，每个人都保持原来的速度向前匀速直线滑动，且无法改变方向，很有可能会发生相互碰撞事故，故D正确，A、B、C错误。 【变式4-2】如图所示事例中，属于利用惯性的是（　　） A．汽车安装安全气囊 B．足球鞋底有鞋钉 C．游泳时用力向后划水 D．拍打脚垫抖落灰尘 【答案】D 【解析】 A．汽车急刹车或前端发生严重撞击时，人由于惯性仍保持原来的运动状态向前运动， 汽车安装安全气囊此时膨出缓冲冲击作用 ，故A不符合题意； B．足球鞋底做了鞋钉，是通过减小受力面积来增大压强，与惯性无关，故B不符合题意； C．游泳时用力向后划水．利用的是物体间力的作用是相互的，与惯性无关，故C不符合题意； D．拍打脚垫时，脚垫受到力的作用，运动状态发生变化，脚垫上的尘土由于惯性保持原来的静止状态，就与脚垫分离开来，故D符合题意。 【变式4-3】景区推出新型玻璃栈道漂流，如图所示。此漂流只需在玻璃栈道内加入少量水，就可以让橡皮艇在玻璃栈道内快速下滑。下列有关说法正确的是（　　） A．下滑时速度增大，人的惯性也增大 B．下滑时人和皮划艇速度相同，所以人和皮划艇惯性大小相同 C．拐弯处人的身子会往一侧倾斜是因为人具有惯性要保持原来的运动状态 D．滑到底部后不能马上停止，是因为橡皮艇受到惯性的作用 【答案】C 【解析】 A、下滑时速度增大，惯性不变，故A错误； B、人和皮划艇质量不同，虽然下滑时人和皮划艇速度相同，但人和皮划艇惯性大小不同，故B错误； C、人具有惯性，在拐弯处人保持原来的运动状态，故人的身子会往一侧倾斜，故C正确； D、滑到底部后不能马上停止，是因为橡皮艇具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性，故D错误。 题型五 二力平衡 【例5】为探究二力平衡的条件，兴趣小组将两根细绳的一端分别系在一块长方形硬纸板的对角上，另一端绕过桌边的滑轮系着托盘，盘中可放钩码，如图所示。关于这个实验，下列说法中错误的是（　　） A．本实验的研究对象是硬纸板 B．实验时应选择质量较大的硬纸板 C．为了研究大小不等的两个力能否使物体平衡，应调整两边的钩码数量 D．将硬纸板旋转一定角度后释放，是为了研究不在同一直线上的两个力能否使物体平衡 【答案】B 【解析】 A．硬纸板静止时受力平衡，探究左右两侧拉力的关系可以确定二力平衡的条件，即本实验的研究对象是硬纸板，故A正确不符合题意； B．硬纸板的质量越大，则重力越大，那么对实验探究的影响越大，故B错误符合题意； C． 为了研究大小不等的两个力能否使物体平衡，应调整两边的钩码数量， 故C正确不符合题意； D．将硬纸板扭转一个角度，则两侧的拉力不在同一直线上，因此可探究二力平衡时两个力是否在同一直线上，故D正确不符合题意。 【变式5-1】某市举行了第四届美丽乡村骑游大会，倡导“低碳出行、健康骑行、享受生活”的理念。下列有关自行车的说法中，属于一对平衡力的是(　　) A．自行车的重力和自行车对地面的压力 B．自行车的重力和地面对自行车的支持力 C．自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力 D．自行车对地面的压力和地面对自行车的摩擦力 【答案】B 【解析】 A.自行车的重力和自行车对地面的压力作用在两个物体上且方向相同，所以不是一对平衡力，故A错误； B.自行车的重力和地面对自行车的支持力符合二力平衡的条件，所以是一对平衡力，故B正确； C.自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力作用在两个物体上，所以不是一对平衡力，故C错误； D.自行车对地面的压力和地面对自行车的摩擦力，作用在两个物体上且方向不同，所以不是一对平衡力，故D错误。 【变式5-2】如图所示是青蛙人偶在步行街上提着木杆售卖青蛙气球的情景。青蛙气球由细线拴在木杆上，将青蛙人偶、木杆、细线和青蛙气球看成一个整体，下列说法正确的是(　　) A．细线对青蛙气球的拉力与青蛙气球对细线的拉力是一对相互作用力 B．青蛙气球轻飘飘的，不受重力的作用 C．青蛙人偶的重力和地面对青蛙人偶的支持力是一对平衡力 D．青蛙人偶对地面的压力和青蛙人偶受到的重力是一对相互作用力 【答案】A 【解析】 A.细线对青蛙气球的拉力与青蛙气球对细线的拉力大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上，故A正确； B.青蛙气球轻飘飘的，受重力的作用，故B错误； C.青蛙人偶的重力和地面对青蛙人偶的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故C错误； D.青蛙人偶对地面的压力和青蛙人偶受到的重力方向相同，不是一对相互作用力，故D错误。 题型六 摩擦力 【例6】如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是（　　） A．容器受到的摩擦力不变 B．容器受到的摩擦力逐渐增大 C．水平力F一定不变 D．水平力F必须逐渐增大 【答案】B 【解析】 AB、由题知容器始终保持静止状态，受力平衡，所受的摩擦力等于水的重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A错误，B正确； CD、水平方向上受力平衡，若最大静摩擦力大于重力时，力F可能不变，若最大静摩擦力小于等于重力时F要增大，故CD错误。 【变式6-1】在水平桌面上从左往右放置了甲乙丙丁四个完全相同的木块，现对四个木块施加不同的水平方向上的拉力，木块均静止不动，如图所示。则受到向右的摩擦力且最小的是木块（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】C 【解析】根据图片可知，甲处于静止状态，则它受到平衡力。由于甲受到向右的3N拉力，所以甲受到向左的摩擦力3N；乙也处于静止状态，则它也受到平衡力。由于乙受到向左的5N拉力，所以乙受到向右的摩擦力5N；丙处于静止状态，则摩擦力与两个拉力的合力平衡。由于丙受到向左的10N拉力，向右的7N拉力，则丙受到向右的摩擦力f=F左-F右=10N-7N=3N；同理，由于丁受到向左的10N拉力，向右的12N拉力，则丁受到向左的摩擦力f1=F左1-F右1=12N-10N=2N；比较可知，受到向右的摩擦力且最小的是木块是丙。 【变式6-2】在水平桌面上放置A、B两个物体。如图甲，A物体在水平拉力F1的作用下向左做匀速直线运动；如图乙，A、B两个物体用轻绳水平连接，在水平拉力F1、F2的共同作用下一起向右做匀速直线运动。已知水平拉力F1=7牛、F2=25牛，下列说法正确的是（　　） A．两图中A物体受到桌面的摩擦力方向相同 B．图乙中A物体受到桌面的摩擦力为18牛 C．图乙中B物体受到桌面的摩擦力为11牛 D．图乙中B物体受到绳子的拉力为7牛 【答案】C 【解析】 AB、由甲图可知，A在F1的作用下向左做匀速直线运动，此时A受到的拉力和桌面对其的摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，即A受到的桌面对其的摩擦力方向为水平向右，且 f=F1=7N 由于A对桌面的压力和接触面粗糙程度不变，所以图乙中A物体受到桌面的摩擦力仍为7牛，A、B两个物体用轻绳水平连接，在水平拉力F1、F2的共同作用下一起向右做匀速直线运动，则A受到的桌面对其的摩擦力方向为水平向左，则两图中A物体受到桌面的摩擦力方向不相同，故AB错误； C、由甲、乙可知，A、B在F1和F2共同作用下一起向右做匀速直线运动，此时F2与F1以及A和B两物体受到桌面对其的摩擦力为平衡力，即F2=F1+fA+fB=7N+7N+fB=25N解得B受到桌面的摩擦力fB=11N故C正确； D、由图乙可知，因为B做匀速直线运动，所以其受到的绳子水平向左的拉力与水平向右的拉力F2和桌面对其的摩擦力为平衡力，即F绳=F2-fB=25N-11N=14N故D错误。 【变式6-3】摩擦无处不在。下列方式中，属于增大摩擦的是（　　） A．齿轮间加润滑油 B．用冰壶刷擦冰 C．塑料瓶盖的竖纹 D．货物底下铺上圆木 【答案】C 【解析】 A、齿轮上加润滑油减小了与接触面的光滑程度，是减少摩擦力，故A不符合题意； B、冰壶比赛中刷冰，是为了增大接触面的光滑程度，减小摩擦力，故B不符合题意； C、塑料瓶盖的竖纹，增大了接触面的粗糙程度，属于增大摩擦力，故C符合题意； D、搬运货物时在下面垫上圆木变滑动摩擦为滚动摩擦，是减小摩擦力，故D不符合题意。 题型七 压强 【例7】如图所示。放在水平地面上的两个实心长方体A、B，已知高度hA＜hB，与地面的接触面积SA>SB，对地面的压强pA=pB。下列判断正确的是（　　） A．A的密度一定大于B的密度 B．A的密度可能小于B的密度 C．A的体积一定大于B的体积 D．A的质量可能等于B的质量 【答案】A 【解析】因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，物体对水平桌面的压强 AB．根据题意知道pA=pBhA＜hB由p=ρgh知道ρA>ρB故A正确，B错误； D．又因为pA=pBSA>SB且，所以GA>GB即mA>mB故D错误； C．由于hA＜hB，SA>SB，所以，由V=Sh不能确定A的体积一定大于B的体积，故C错误。 【变式7-1】如图所示，两个完全相同的容器，放置在水平桌面上，内部装有质量相同深度相同的不同液体，则关于下列说法正确的是（　　） ①液体对容器底的压力Fa＜Fb ②液体对容器底压强pa＞pb ③容器对桌面的压力F'a＝F'b ④容器对桌面的压强p'a＞p'b A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．③④ 【答案】A 【解析】由题意可知，两容器内液体的质量m相同，由图可知，容器a内液体的体积较小，由可知，，则由可知，液体对容器底压强；由和可得，液体对容器底部的压力 因a容器内液体的体积，b容器内液体的体积，所以 则；因为a容器内液体的质量等于b容器内液体的质量，容器的质量也相同，容器和液体的总重力相等，所以容器对桌面的压力，由图知，根据知；综上所述，①②③④正确。故A正确，BCD错误。 【变式7-2】下列做法中为了减小压强的是（　　） A．滑冰鞋冰刀的刀刃很薄 B．滑雪板做的又宽又长 C．切皮蛋时用细绳 D．图钉的尖端制作的很尖 【答案】B 【解析】滑冰鞋上的冰刀刃很薄，切皮蛋时用细绳，图钉的尖端制作的很尖，都是通过减小受力面积来增大压强的。滑雪板做的又宽又长，是通过减小受力面积来增大压强的，故B符合题意，而A、C、D不合题意。 【变式7-3】对某中学生有关数据的估测，接近生活实际的是（　　） A．坐着时重力为50N B．双脚站立时， 对地面的压强为100Pa C．步行的速度为10m/s D．匀速向上爬杆时，受到的摩擦力为500N 【答案】D 【解析】 A、中学生的重力约为500N，则坐着时重力为500N，故A不符合题意； B、双脚站立时，与地面的接触面积约为500cm2，对地面的压强为 故B不符合题意； C、中学生步行的速度约为1m/s，故C不符合题意； D、匀速向上爬杆时，处于平衡状态，受到竖直向上的摩擦力，竖直向下的重力为一对平衡力，因此受到的摩擦力为500N，故D符合题意。 基础巩固通关测 1．下列关于力的说法，正确的是（　　） A．只有相互接触的物体之间才会产生力 B．只要有物体，就一定会产生力的作用 C．力不能脱离物体而单独存在 D．孤立的一个物体也能产生力的作用 【答案】C 【解析】 A.地球和太阳之间没有相互接触，但是二者之间存在万有引力，故A错误； B.有两个物体，二者之间还要相互作用，才会产生力的作用，故B错误； CD.力是物体对物体的作用，因此一个力必须涉及两个物体，即施力物体和受力物体，力不能脱离物体单独存在，故C正确，D错误。 2．如图所示，一根羽毛放置在长木条上，并保持静止状态。下列对羽毛受到的重力的分析中错误的是(　　) A．重力的施力物体是地球 B．重力方向是竖直向下的 C．重心位置在羽毛上的a点 D．重心位置在羽毛上的b点 【答案】D 【解析】 A.重力都是受地球的吸引而获得的，重力的施力物体是地球，故A正确不合题意； B.重力的方向总是竖直向下，故B正确不合题意； CD.支持力的作用点在a点，羽毛保持静止状态，说明受力平衡，所以重心在a点，故C正确，D错误。 3．如图所示，一个重为G的物体在光滑(没有摩擦)水平面．上受到拉力F的作用，且F<G，则（　　） A．该物体不可能运动 B．该物体运动状态一定变化 C．该物体运动方向一定变化 D．该物体有可能在水平面上做匀速直线运动 【答案】B 【解析】如图所示，一个重为G的物体在光滑(没有摩擦)水平面上受到拉力F的作用，此时它不受阻力，只受拉力作用。由于物体在水平方向上受到合力不为零，那么该物体的运动状态肯定改变，即可能只改变速度，可能只改变方向，也可能同时改变速度和方向，肯定不做匀速直线运动，故B正确，而A、C、D错误。 4．越来越多的运动爱好者喜爱骑行。下列说法中正确的是（ ） A．扁平的车座可以增大臀部所受的压强 B．踏板上凹凸不平的花纹是为了增大摩擦 C．骑行速度越大，轮胎受到地面的摩擦力越大 D．自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力 【答案】B 【解析】 A.扁平的车座，在压力一定时，通过增大受力面积减小压强，故A错误； B.轮胎上凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故B正确； C.影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度，与速度无关，因此骑行速度越大，轮胎受到地面的摩擦力不变，故C错误； D.自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力，作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D错误。 故选B。 5．如图所示，在一个空玻璃杯中放入一个塑料袋，然后向袋内注入适量的液体，此时拎起塑料袋就能把玻璃杯也提起来了。这是因为(　　) A．杯子内壁与塑料袋之间有静摩擦力 B．塑料袋装入水后，塑料袋受到了大气的压力 C．塑料袋装入水后，塑料袋与玻璃杯壁之间产生了吸力 D．提塑料袋用的力的大小等于塑料袋与杯壁之间的摩擦力 【答案】A 【解析】向袋中注入液体，液体导致塑料袋与杯子之间的空气逸出，袋子与杯子之间相互挤压，产生摩擦力，在该摩擦力的作用下，拎起塑料袋时，杯子杯子也被提起。 6．如图所示，甲，乙两人在完全相同的沙滩上散步．留下深度相同但大小不同的脚印。则甲（　　） A．所受的重力较大 B．所受的支持力与乙相等 C．对沙滩的压强较大 D．对沙滩的压强较小 【答案】A 【解析】 CD.根据题意可知，脚印的深度相同，则受到的压力相等，故C、D错误； A.根据F=pS可知，甲对沙滩的压力较大。根据F=G可知，甲的重力较大，故A正确； B.沙滩对人的支持力与人的重力为一对平衡力，即二者大小相等。因为甲的重力大，所以甲受到的支持力大于乙受到的支持力，故B错误。 7．2024年4月25日，我国利用长征二号F遥十八运载火箭将神舟十八号载人飞船发射升空，并与空间站成功对接，发射任务取得圆满成功。请回答下列问题： （1）火箭发射与地球自转方向相同时，可以借助地球自转产生的附加速度，可以节省燃料。所以长征二号F遥十八运载火箭应选择向　 　方向发射； （2）运载火箭上升过程中，载人飞船相对于火箭处于　 　状态； （3）火箭点火后加速上升时，火箭喷出的燃气对火箭的推力　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）火箭对燃气的作用力。 【答案】东；静止；等于 【解析】 （1）火箭发射与地球自转方向相同时，可以借助地球自转产生的附加速度，可以节省燃料。所以长征二号F遥十八运载火箭应选择向东方向发射； （2）运载火箭上升过程中，载人飞船相对于火箭处于静止状态； （3）火箭点火后加速上升时，火箭喷出的燃气对火箭的推力等于火箭对燃气的作用力，相互作用力大小相等。 8．生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾，使用时排尽吸盘内的空气，吸附在　 　(选填“平整”或“不平整”)的墙面上，以防止漏气。若吸盘的横截面积为 外界大气压为1×105Pa，则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为　 　N。 【答案】平整；200 【解析】吸盘吸附在平整的墙面上时，利于将吸盘和墙面之间的空气排尽，也能防止漏气。 大气压力为。 9．如图1所示，水平地面上有一块质量为100千克、底边为40厘米厘米、高40厘米的长方体木块。小金用水平推力把木块向前推动，此过程中，推力和木块前进的速度的大小随时间的变化情况分别如图2甲、乙所示。 （1）木块静止时，对水平地面的压强有多大?　 　 （2）在秒范围内，木块的运动状态没有发生改变的时间段有　 　。 （3）请在图2丙中，将秒内木块所受的摩擦力随时间变化的图像补充完整。　 　 【答案】5000Pa；0至1秒和3至5秒； 【解析】 （1）根据题意可知，木块放在水平地面上对地面的压力等于其重力大小， 即F=G=mg=100kg×10N/kg=1000N； 木块静止时对水平地面的压强为。 （2）根据图乙可知，0至1秒时，木块的速度为0，即这段时间内木块处于静止状态。3至5秒内木块的速度保持不变，即运动状态保持不变，故在秒范围内，木块的运动状态没有发生改变的时间段有0至1秒和3至5秒。 （3） 由图丙可知，用200N的水平推力能使木箱匀速前进说明此时木箱所受的摩擦力和推力是水平方向上的一对平衡力，摩擦力等于推力等于200N。 木块在1～3s内做加速运动，木块在3～5s内减速运动，受到的摩擦力都为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，接触面粗糙程度与压力不变，物体受到的滑动摩擦力不变，则1s～6s木块受到的摩擦力大小为200N。图象如下： 10．小科利用图甲所示压强计探究液体内部压强大小的影响因素。 （1）该实验是通过观察U形管两侧液面的　 　来判断金属盒中的橡皮膜所受压强的大小； （2）小科发现当金属盒还未放入液体中时，U形管两侧液面并不相平，此时正确的做法 是　 　 ； （3） 调节好压强计后，小科进行了图乙所示的两次实验，可得到的结论是　 ； （4）小科继续用图丙装置比较了两种未知液体的密度：在左侧加入适量液体A，再向右侧加入液体B，直到橡皮膜刚好相平，隔板两侧液面高度如图丙所示，由此可知液体A的密度　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）液体B。 【答案】高度差；是取下橡胶管重新新安装；同种液体中，深度越深，液体产生的压强越大；小于 【解析】 （1）根据题意可知，实验中通过液体压强计U形管两侧液面高度差来判断金属盒中的橡皮膜所受压强的大小； （2）当金属盒还未放入液体中时，U形管两侧液面并不相平，正确的做法是：取下橡胶管重新安装。 （3）根据乙图可知，容器中液体的密度相同，②图中压强计金属盒的深度大，且U形管两侧液面的高度差不同，可得结论：同种液体中，深度越深，液体产生的压强越大。 （4）根据图片可知，观察到橡皮膜相平时，则左右液体产生的压强相同，到橡皮膜的深度，由液体压强公式可知，液体密度，即液体A的密度小于液体B。 能力提升进阶练 1．（2025·浙江·中考真题）如图，一只企鹅站在冰面上，享受着“日光浴”，下列说法正确的是（　　） A．企鹅所受的重力与企鹅所受的支持力方向相同 B．企鹅所受的重力与企鹅对冰面的压力方向相反 C．企鹅所受的重力与企鹅所受的支持力大小相等 D．企鹅对冰面的压力与冰面对企鹅的支持力是一对平衡力 【答案】C 【解析】 A．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，方向竖直向下；支持力是冰面对企鹅的作用力，方向垂直于冰面向上。所以企鹅所受的重力与企鹅所受的支持力方向相反，故A错误； B．企鹅所受的重力方向竖直向下，企鹅对冰面的压力方向也是垂直于冰面向下，二者方向相同，故B错误； C．企鹅站在冰面上处于静止状态，处于平衡状态的物体受到的力是平衡力。企鹅在竖直方向上受到重力和冰面的支持力，这两个力是一对平衡力，根据二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，可知企鹅所受的重力与企鹅所受的支持力大小相等，故C正确； D．平衡力是作用在同一个物体上的两个力，而企鹅对冰面的压力作用在冰面上，冰面对企鹅的支持力作用在企鹅上，这两个力分别作用在两个不同的物体上，它们是一对相互作用力，不是平衡力，故D错误。   2．（2024·浙江·中考真题）小球向左运动与弹簧接触后，经历了如图甲、乙所示过程，下列说法错误的是（   ） A．压缩过程说明力可以改变物体的形状 B．压缩过程说明力可以改变物体的运动快慢 C．两个过程说明小球受到弹簧的力方向相反 D．整个过程说明力可以改变物体的运动方向 【答案】C 【解析】 A．小球向左运动与弹簧接触后，在弹簧的压缩过程，弹簧变短，说明力可以改变物体的形状，故A正确，不符合题意； B．小球向左运动与弹簧接触后，在弹簧的压缩过程，小球的运动速度逐渐变小，说明力可以改变物体的运动快慢，故B正确，不符合题意； CD．开始时小球向左运动并压缩弹簧，后来小球受弹簧的弹力而向右运动，整个过程中，弹簧对小球的弹力一直向右，说明力可以改变物体的运动方向，故C错误，符合题意；D正确，不符合题意。 3．（2023·浙江·中考真题）如图所示，铁块Q叠放在木板P上，放置于水平桌面，轻弹簧秤a左端固定于墙面，右端通过轻绳与铁块Q相连，木板P右端通过轻绳连接轻弹簧秤b，并施加水平外力，使木板P向右匀速运动，已知P、Q上下表面及轻绳均水平，若弹簧秤a、b的示数分别为、，下述说法正确的是（   ） A．铁块Q与木板P之间的摩擦力大小等于 B．铁块Q与木板P之间的摩擦力大小等于 C．木板P与桌面之间的摩擦力大小等于 D．木板P与桌面之间的摩擦力大小等于 【答案】D 【解析】 AB．Q处于静止状态，水平方向上受到向左的拉力Fa和向右的铁块Q与木板P之间的摩擦力的共同作用，这两个力是一对平衡力，所铁块Q与木板P之间的摩擦力为Fa；故AB错误； CD．木板P向右匀速运动，合力为0，水平方向上受到向右的拉力Fb、Q对P向左的摩擦力和地面对P向左的摩擦力，根据力的相互性可知，Q对P向左的摩擦力为Fa；则板P与桌面之间的摩擦力大小等于Fb﹣Fa，故D正确，C错误。 4．（2023·浙江·中考真题）CCTV科教频道曾报道：有一辆小车载人后停在水平放置的地磅上时，左前轮、右前轮、左后轮、右后轮对地磅的压力分别为4750N、4980N、4040N、3960N。假设该小车四个轮子的轴心围成一个长方形，O为几何中心，AB、CD为两条对称轴，如图所示。若再在车上放一重物，能使整辆车所受重力的作用线通过O点，则该重物的重心应落在（   ） A．AOC区域上 B．BOC区域上 C．AOD区域上 D．BOD区域上 【答案】C 【解析】由于左前轮、右前轮、左后轮、右后轮对地磅的压力分别为4750N、4980N、4040N、3960N，汽车前侧车轮承重，汽车后侧车轮承重，汽车左侧车轮承重，汽车右侧车轮承重。即载人小车现在的重心在右前侧，即BOC区域上，如果要使整辆车的重力作用线通过O点，则应该在BOC区域关于O点的对称区域AOD上加重物，故C符合题意，ABD不符合题意。 5．（2023·浙江衢州·中考真题）摩擦与生活息息相关，下列措施能增大摩擦的是（　　） A．用光滑的材质做滑梯 B．鞋底做有凹凸的花纹 C．机器转轴处加润滑油 D．用滚动代替滑动 【答案】B 【解析】 A．用光滑的材质做滑梯，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力，故A不符合题意； B．鞋底做有凹凸的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B符合题意； C．机器转轴处加润滑油，是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力，故C不符合题意； D．用滚动代替滑动，是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力，故D不符合题意。 6．（2023·浙江温州·中考真题）利用频闪照相技术，拍摄击出的羽毛球在相同时间间隔的位置如图所示。则从①→②过程中，羽毛球（　　） A．重力变小，速度变大 B．重力变小，速度变小 C．重力不变，速度变大 D．重力不变，速度变小 【答案】C 【解析】由图可知羽毛球从①运动到②点的过程中，羽毛球通过任意两个相邻位置所用的时间相等，而距离不相等（越来越大），则速度发生变化（越来越大），故小球做变速运动，重力大小不变，速度变大，故C符合题意，ABD不符合题意。 7．（2024·浙江·中考真题）小科选择了两个高度分别为10cm和6cm，底面积的实心均匀的圆柱体A、B进行工艺品搭建，A、B置于水平桌面上，如图1所示。他从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块，并将截取部分平放在B的中央，则A、B对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图2所示，则： (1)从A截取的圆柱块平放在B的中央，B对桌面的压强增加量为 pa。 (2)图2中a的值为 。 【答案】(1)400Pa (2)3cm 【解析】（1）从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块，并将截取部分平放在B的中央，则A对桌面的压强逐渐减小，B对桌面的压强逐渐增加，由图像可知，A的最初压强是2000Pa， 均匀柱体对水平面的压强，则圆柱体A的密度 从A截取的圆柱块的重力，已知 ，将圆柱块平放在B的中央，B对桌面的压强增加量 （2）由图像知，B的最初压强是1200Pa，则由，则圆柱体B的密度 由图像知，截取高度a剩下部分A和截取后叠加 B的压强相等，即，则有 因为，，上式化简代入数据可得 解得 8．（2023·浙江湖州·中考真题）学习小组利用压强计探究“影响液体压强大小的因素”，进行如下实验。    （1）图1是U形管压强计，为了使实验现象更加明显，金属盒上的橡皮膜选用的是 （选填“易形变”或“不易形变”）的； （2）如图2，将压强计金属盒上的橡皮膜朝上，逐渐浸入至水中某一深度，压强计上反映的是橡皮膜 （选填“上方”、“下方”或“各个方向”）水产生的压强。压强大小用U形管左右液面高度差来反映，此处采用的科学方法是 。保持橡皮膜朝向不变，继续向下浸入，发现U形管左右液面高度差变大，说明液体内部压强随深度的增加而增大； （3）学习小组选择图3和图4进行实验，是想探究液体压强与液体 的关系。小组其他成员指出探究还不完整，继续探究…… 【答案】 易形变 上方 转换法 密度 【解析】 （1）橡皮膜越容易发生形变，越能反映受到液体压强的变化，所以压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用易形变的。 （2）如图2所示，橡皮膜的方向是向上的，液体对橡皮膜向下有压强，所以将压强计金属盒的橡皮膜朝上逐渐浸入水中某一深度处，则压强计显示的是橡皮膜上方的水对它的压强；压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。液面高度差越大，液体的压强越大，这种方法叫做转换法。 （3）图3和图4探头的深度相同，液体密度不同，是想探究液体压强与液体密度的关系。 9．（2023·浙江衢州·中考真题）小科发现汽车启动时，车内挂件总是向后摆动，而汽车刹车时，挂件又总是向前摆动。这是为什么呢？于是他用乒乓球、实心铁球（体积与乒乓球相同）、带轮子的透明有盖容器、细线、水等在水平地面上进行研究。    （1）如图甲，将一个乒乓球用细线悬挂在容器的盖上，推动容器向右运动的瞬间，可观察到乒乓球向 摆动。这是因为向右推动容器时，细线上端和容器一起向右运动，由于乒乓球具有惯性，仍保持原有的静止状态，于是观察到乒乓球摆动。 老师给出另一种解释： 乒乓球与等体积的空气相比，乒乓球的质量大，惯性也大，所以乒乓球比空气更容易保持原有的运动状态。在容器被推动的瞬间，空气随容器一起运动，而乒乓球仍在原来位置，于是观察到乒乓球摆动； （2）小科将实心铁球也用等长的细线悬挂在容器的盖上，继续实验。向左推动容器的瞬间，观察到两球摆动方向相同（如图乙），但细线偏离竖直方向的最大角度不同，且最大角度α β（选填“大于”或“小于”）； （3）如图丙，将细线一端系住乒乓球，另一端固定在容器底部，铁球用另一等长细线悬挂在盖上，往容器中注满水，并盖上盖子。请你在答题纸相应位置上画出向左推动容器的瞬间，两球在容器中的大致位置 ，两球这样的摆动，则可说明质量大的物体惯性大。 【答案】 左 小于    【解析】 （1）图甲中，推动容器向右运动的瞬间，细线上端和容器一起向右运动，由于乒乓球具有惯性，仍保持原有的静止状态，于是乒乓球向左摆动。 （2）由于惯性大小与物体的质量有关，质量越大，物体的惯性越大，运动状态越不容易改变，因此，当容器运动时，细线偏离竖直方向的最大角度不同，实心铁球摆动的角度更大即。 （3）由于惯性大小与物体的质量有关，质量越大，物体的惯性越大，当容器向左运动时，容器内的水由于惯性保持原来的运动状态，会向右运动，由于同体积的水比乒乓球的质量大惯性大，所以在水的挤压下，乒乓球向左摆动；而同体积的水比实心铁球的质量小、惯性小，所以铁球由于惯性仍保持原来的运动状态，形成向后摆的效果，故两球的摆动情况如图    10．（2023·浙江舟山·中考真题）甬舟铁路建成后将结束我市未通铁路的历史。2023年4月，甬舟铁路金塘海底隧道正式开工，是世界上最长的海底高铁隧道（如图）。 （1）目前从大桥通行两地约半小时，海底隧道建成后，全长约16千米，若按200千米/小时的速度，通过隧道只需花多少时间？ （2）海底隧道建设时需考虑海水压力的影响，据测算该隧道受到水的最大压强约为帕，则隧道1m2需要承受水产生的最大压力为多少牛？    【答案】（1）0.08小时；（2）N 【解析】解：（1）全长约16千米，若按200千米/小时的速度，通过隧道只需花的时间 （2）隧道受到水的最大压强约为帕，则隧道1m2需要承受水产生的最大压力 答：（1）通过隧道只需花0.08小时； （2）隧道1m2需要承受水产生的最大压力为N。 1/3 学科网（北京）股份有限公司 $