内容正文:
物理
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第八讲 力与运动
第2课时 平衡力、摩擦力及受力分析
知识网络梳理
01
经典例题详解
02
实验突破
03
安徽中考精选
04
全国真题精选
05
知识网络梳理
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静止
匀速直线
相等
相反
同一条直线上
静止
相对运动趋势
滑动
相对运动
挤压
相对
不光滑
相反
压力
接触面粗糙程度
知识网络梳理
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合力与
分力 如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就是那几个力的⑯ 。组成合力的每一个力叫⑰________
同一直线
上的二力
合成 力的方向 图示 合力大小 合力方向
同向 F合=⑱
_________ 与二力方向相同
反向 F合=⑲
_________ 与较大的那个力方向相同;若两个力大小相同,则F合=0,物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)
F1-F2
F1+F2
分力
合力
受力分析
知识网络梳理
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典例1 (2024·临沂)图甲是天蒙山索道的吊厢随钢索向下方做匀速直线运动的情景,图乙是吊厢及吊厢内物体的简图。请画出物体所受力的示意图(力的作用点画在物体的重心O上)。
经典例题详解
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[解析]对物体受力分析可知,物体在竖直方向上受到竖直向下的重力G和轿厢对物体竖直向上的支持力FN,且物体做匀速直线运动,处于受力平衡状态,若轿厢对物体有水平方向的摩擦力,则此时物体在水平方向将受力不平衡,故可知物体只受到竖直向下的重力G和轿厢对物体竖直向上的支持力FN,两个力大小相等,方向相反,如图所示。
[答案]
经典例题详解
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典例2 (2024·凉山州)如图甲所示,置于水平地面上的物体受到方向不变的水平推力作用,其F-t和v-t图像分别如图乙和图丙所示。由图像可知10~15 s内物体做 直线运动,t=8 s时物体受到的摩擦力为 N。
经典例题详解
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[解析]由丙图,可知,10~15 s内物体的速度为3 m/s不变,做匀速直线运动,受力平衡,此时推力等于摩擦力,故滑动摩擦力为20 N,t=8 s时物体做加速运动,摩擦力不等于推力,但滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,故摩擦力不变,受到的摩擦力仍为20 N。
[答案]匀速 20
经典例题详解
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典例3 (2024·颍泉区校级模拟)周末小红帮妈妈晒被子,被子放在如图所示的支架上。支架的重力为G1,支架对地面的压力为F1,被子的重力为G2,地面对支架的支持力为F2。下列说法正确的是( )
A.G1与F1是一对相互作用力
B.G2与F2是一对平衡力
C.F1与F2是一对相互作用力
D.G1与F1的合力为零
经典例题详解
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[解析]支架的重力为G1,支架对地面的压力为F1,G1与F1的方向相同,不是一对相互作用力,故A错误;被子的重力为G2,地面对支架的支持力为F2,G2与F2大小不相等,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;支架对地面的压力F1和地面对支架的支持力F2作用在两个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故C正确;G1与F1的方向相同,合力等于两个力之和,不为零,故D错误。
[答案]C
经典例题详解
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[实验装置]
[其他实验装置]
优点:使用纸板可避免桌面摩擦对实验的影响
缺点:纸板重力对实验会产生影响,尽可能使用质量小的纸板
[实验器材]小车、桌子、托盘、细线、钩码等
[问题讨论]
使用小车能减小摩擦对实验的影响
桌面保持水平是为了避免小车受到重力的影响 [实验结论]
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,那么这两个力是平衡力
实验1 探究二力平衡的条件
实验突破
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基础考法
(1)把小车放在比较光滑的水平桌面上,用手按住小车不动,在两托盘中放入质量相等的砝码,放手后小车静止;在两托盘中放入质量不相等的砝码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力 。用手按住小车不动,把两个托盘放在小车的同一侧,放入质量相等的砝码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力
。
方向相反
如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。
大小相等
实验突破
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(2)把小车放在水平桌面上,保持两托盘砝码质量相等,使小车静止,将小车扭转一个角度后释放,观察到小车
,这说明相互平衡的两个力作用在 。
(3)该实验装置中,木板两端的定滑轮的作用是___________
。
力的方向
改变作用
同一直线上
转动
实验突破
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能力提升
(4)如图所示,实验中为了减小摩擦力对实验的影响,应选择质量较 (选填“大”或“小”)的钩码进行实验。
大
实验突破
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(5)下列选项中最容易判断出二力是否平衡的是 。
A.左右两边钩码的质量是否相等
B.左右两边钩码的重力是否相等
C.桌上小车是否做匀速直线运动
D.桌上小车是否处于静止的状态
D
实验突破
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(6)小明同学在对本实验进行评估时认为,利用这套装置研究二力平衡的条件,从原理上来分析是有瑕疵的,你认为他提出这一想法最可能的依据是 。
A.小车还受重力和支持力作用
B.钩码还受到重力和拉力作用
C.桌子受到重力和支持力作用
D.同一条细绳受两个拉力作用
A
实验突破
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(7)小明在实验中发现当左边挂上2 N的钩码、右边挂上1.5 N的钩码时,小车也处于静止状态,此时小车受到的______ (选填“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象可能是小车受到 力的影响,力的大小是 N,方向水平向 (选填“左”或“右”)。
右
0.5
摩擦
是
实验突破
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(8)如果将小车换成弹簧测力计,左右两边各挂上重5 N的钩码,则弹簧测力计的示数为 。
A.10 N B.5 N C.0 N
(9)若把图中的小车换成硬纸板,则可以更加方便的研究“二力平衡条件”中的 。
A.大小相等 B.作用在一条直线上
C.方向相反 D.作用在同一物体上
D
B
实验突破
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核心素养
(10)如图所示,小明尝试在匀速直线运动状态下进行研究:在右边的绳端挂1.0 N重的钩码,然后通过弹簧测力计向左匀速水平拉动木块,此时弹簧测力计的示数为1.2 N,从而得出“相互平衡的两个力大小不相等”的结论。这个结论是
(选填“正确”或“错误”)的。此时若使木块匀速水平向右运动,则弹簧测力计的示数应该为 N。
0.8
错误
实验突破
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[实验装置]
[实验结论]滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
[实验原理]二力平衡
[实验方法]1.控制变量法 2.转换法
实验2 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
实验突破
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基础考法
(1)如图所示,将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做 运动,根据_____
知识可知,木块受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
平衡
二力
如图是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
匀速直线
实验突破
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(4)如图1,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做速度大小不同的匀速直线运动。发现弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小 (选填“有关”或“无关”)。
(2)本次实验前,应在 方向上对弹簧测力计进行调零。
(3)如图1,沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,木块受到的拉力大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)木块受到的滑动摩擦力大小。
无关
等于
水平
实验突破
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(5)如图2,在木块上加放砝码,沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动。改变砝码的数量,多次实验后得出结论:其他条件一定时,压力越大,滑动摩擦力越 。
(4)如图1,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做速度大小不同的匀速直线运动。发现弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小 (选填“有关”或“无关”)。
大
无关
实验突破
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能力提升
(6)如图1,若木块在运动过程中拉力突然变大,滑动摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(7)某同学用如图所示的方式匀速拉动木块,测量滑动摩擦力,这样操作是 (选填“正确”或“错误”)的。
错误
不变
实验突破
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(8)本实验产生误差的原因是:_________________________
(写一条即可)。
(9)小明使用的器材有弹簧测力计、两个相同的铁块、长木板。如图所示,先将两个铁块叠放在一起,匀速拉动铁块,弹簧测力计示数为F1;小明又将两个铁块用轻质细线连接放在长木板上进行实验,重复上面的操作,弹簧测力计示数为F2;发现F1=F2,由此可得出结论:_____________________
。
触面积大小无关
滑动摩擦力大小与接
运动
很难控制木块做匀速直线
实验突破
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(10)体操运动员上器械前,会在手上涂防滑粉,这是通过增大 来增大摩擦力。
核心素养
(11)小勇利用如图所示的实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,在水平桌面边缘固定一个定滑轮,将弹簧测力计在竖直方向调零后如图固定。
接触面粗糙程度
实验突破
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①拉动长木板向左运动时 (选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动;
②在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时,小勇换用一块质量更大的木块重复上述实验,发现测力计的示数变大了。由此得出压力越大,滑动摩擦力越大的结论,请你对他的实验做法进行评估:________________________________
。
度相同
不正确,没有控制接触面的粗糙程
不需要
实验突破
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第1题图
考点1 二力平衡与相互作用力
1.(2024·安徽)如图所示,一根有一定质量的木杆竖直悬挂在细绳下端,一只质量为10 kg的猴子抱住木杆处于静止状态。某一瞬间细绳突然断了,猴子本能地立即沿木杆使劲往上爬。在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度一直保持不变,g取10 N/kg,则该过程中猴子所受摩擦力的大小为 N。
100
安徽中考精选
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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
2.(2022·安徽)如图所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( )
C
安徽中考精选
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第3题图
3.(2018·安徽)我们知道,一对作用力与反作用力总是大小相等,方向相反。如图所示,重25 N的长方体物块甲放在水平桌面上,另一重10 N的长方体物块乙放在物块甲上。则下列说法正确的是( )
A.物块乙受到的合力为10 N
B.物块乙对物块甲的压力为15 N
C.桌面受到物块甲的压力为15 N
D.桌面对物块甲的支持力为35 N
D
安徽中考精选
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A.垂直地面向下、与v所示方向相反
B.垂直地面向下、与v所示方向相同
C.沿拖杆斜向下、与v所示方向相同
D.沿拖杆斜向下、与v所示方向相反
考点2 摩擦力
4.(2023·安徽)小宇在拖地时,拖把头沿图中v所示方向运动,则拖把头对地面压力的方向、地面对拖把头摩擦力的方向分别为( )
A
安徽中考精选
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5.(2019·安徽)如图为研究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验的示意图。
实验的过程如下:
a.用弹簧测力计缓缓拉动木块,使它沿水平长木板滑动,当测力计示数稳定后,该示数即为此状态下滑动摩擦力的大小。
b.改变放在木块上的砝码,测出此种情况下的滑动摩擦力。
安徽中考精选
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c.换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力。
……
(1)该实验的原理是: 。
(2)该实验的结论是:_________________________________
。
触面的粗糙程度有关
滑动摩擦力的大小跟压力大小及接
二力平衡
安徽中考精选
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考点3 受力分析与作图
6.(2019·安徽)如图所示,用细线将小钢球悬挂起来,让其在竖直平面内左右摆动。忽略空气阻力,在图上画出小钢球摆动到B点时所受力的示意图。
如图所示
安徽中考精选
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7.(2018·安徽)如图甲所示,物块A在一固定的斜面上保持静止,可将物块A看成一个有质量的点(见图乙)。请在图乙中画出物块的受力的示意图。
如图所示
甲 乙
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考点1 二力平衡和相互作用力
1.(2024·成都)在“探究二力平衡的条件”实验中,同学们设计了如图所示的甲、乙两种实验方案。小张同学认为乙方案更合理,理由是乙方案中使用小车时 对实验的影响更小,可以忽略不计。实验中同学们认定小车在水平方向受力平衡,所依据的现象是小车 。
静止
摩擦力
全国真题精选
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第2题图
2.(2024·江西)赣剧是江西省地方戏曲剧种之一。如图所示,某赣剧演员在水平舞台上站立不动时,她受到的重力与舞台对她的支持力是一对 ,其中重力的方向是
。
竖直向下
平衡力
全国真题精选
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3.(2024·遂宁)芳芳用如图所示的装置进行实验探究(不计弹簧测力计的重力):当水平向左的拉力F=10 N时,物体B水平向左匀速运动(B足够长),弹簧测力计示数为4 N且保持不变,此时物体A受到的摩擦力大小为 N,物体B对地面的摩擦力大小为 N。
6
4
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第4题图
4.(2024·兰州)如图所示,小木块A与长木板B叠放在水平台面上,对长木板B施加一个水平向右的拉力F,当F=5 N时,弹簧测力计的示数为2 N,小木块A保持静止,长木板B恰好向右做匀速直线运动,下列说法中不正确的是( )
A.B对A产生的滑动摩擦力大小为2 N,方向水平向右
B.地面对B产生的滑动摩擦力大小为3 N,方向水平向左
C.当F=8 N时,弹簧测力计的示数为5 N
D.若对A施加一个竖直向上的拉力,则地面对B产生的滑动摩擦力会减小
C
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第5题图
考点2 摩擦力
5.(2024·宜宾)冰壶运动是冬奥会比赛项目之一。如图所示,运动员穿的两只鞋的鞋底材质不同。蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,在向后蹬地的过程中,脚受到摩擦力的方向________ (选填“向前”或“向后”),而滑行时的鞋底由塑料制成,目的是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
减小
向前
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C.瓶盖上有竖条纹 D.合页轴加油
A.自行车的车闸 B.涂有防滑粉
的手
6.(2024·龙东)下图所示的情景中,减小摩擦的是( )
D
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7.(2024·新疆)运动员从雪坡上加速滑下时,雪坡对运动员的摩擦力的方向和大小分别为( )
A.与运动方向相同,小于重力
B.与运动方向相反,小于重力
C.与运动方向相同,大于重力
D.与运动方向相反,大于重力
B
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A.甲图:水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,推力小于摩擦力
B.甲图:水平用力推箱子,当箱子匀速直线运动时,推力等于摩擦力
C.乙图:当箱子和平板车一起匀速直线运动时,箱子和平板车之间存在摩擦力
D.乙图:平板车下边装有轮子是为了增大摩擦
8.(2024·烟台)劳动课上,小明用不同的方式搬运一个放在水平地面上的箱子。下列说法正确的是( )
B
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9.(2024·黑龙江龙东地区)如图1所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力F的作用,物体0~3 s静止,3~6 s速度由0变为1 m/s,6~9 s以1 m/s的速度做匀速直线运动,拉力随时间变化关系如图2所示。下列选项正确的是( )
A.0~3 s受到的摩擦力大于2 N
B.3~6 s受到的摩擦力大小为6 N
C.6~9 s受到的摩擦力大小为4 N
D.6~9 s物体通过的路程1 m
C
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在空中自由
下落的钢球
D
在水中下
沉的钢球
C
静止在金属
片上的钢球
B
沿斜面滚
下的钢球
A
考点3 受力分析
10.(2024·天津)在如图所示的实验情景中,小钢球受到平衡力作用的是( )
B
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11.(2024·武汉)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的重力分别为G1和G2,降落伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f,则下列关系式正确的是( )
A.f+F=G1+G2
B.f+F=G2
C.F=G1+G2+f
D.F=G2+f
B
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谢谢观看
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