内容正文:
2025-2026学年人教版天津中考物理一轮复习专题七运动和力
原卷版
专题介绍
本专题适用于九年级学生物理中考一轮复习用,本专题包括四部分。
第一部分内容是这一单元天津物理中考考情分析,主要是分析近五年来天津物理中考试卷在本单元出现的知识点和分值以及注意的问题。
第二部分内容是章节知识点对本单元所有知识点进行分析、举例。
第三部分内容是天津市近五年中考真题所涉及到的知识点以及中考真题解析。
第四部分内容是天津各区模拟试卷在本章节出现的练习题及其解析。
第一部分天津中考考情分析
八年级下册运动和这个单元在天津市中考中主要考以下几个知识点
(1)惯性的理解及其利用与防止(2)平衡状态与平衡力的判断(3)二力平衡的应用(4)探究滑动摩擦力与哪些因素有关(5)增大与减小摩擦的方法(6)受力分析。分值在2-6分难度不大
第二部分 第七章力章节知识。
知识点一、物体运动状态变化的判断
运动状态的改变”即“速度的大小和方向的改变”。也就是说运动状态的改变包括以下三种情况:
速度的大小发生改变——加速或者减速;
速度的方向发生改变——曲线运动;
速度的大小和方向同时发生改变——曲线运动。
例题1、下列现象中,物体运动状态没有改变的是( )
A.橘子从树上落下 B.汽车匀速转弯
C.人造卫星绕地球匀速转动 D.货物沿斜面匀速直线下滑
知识点二、牛顿第一定律的应用
(1)牛顿第一定律的内容:一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
(2)由牛顿第一定律可知,物体的运动是不需要力来维持的即力不是维持物体运动的原因,此外,要改变物体的运动状态,就必须对物体施加力的作用,即力是改变物体运动状态的原因.
(3)牛顿第一定律不是实验定律,而是通过分析实验,再进一步概括、推理得出的并经受住了实践的检验.
例题1、正在空中竖直上升的篮球,如果所受的外力突然全部消失,它将( )
A.静止 B.加速下落 C.匀速上升 D.先减速上升,后加速下落
例题2、中国高铁快捷平稳、安全舒适。如图所示,一枚硬币稳稳地站立在高速行驶的高铁列车的窗台上,若此时所受的力都全部消失,硬币将( )
A.加速向前运动 B.减速向后运动
C.从窗台掉落在地面上 D.稳稳地站立在窗台上
知识点三、惯性的理解及其利用与防止(中考常考点)
(1)惯性的定义:一切物体保持原有运动状态不变的属性叫做惯性。
(2)惯性的特点
①惯性是一切物体的固有属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。
②任何物体在任何时候都是有惯性的,它要保持原有的运动状态。同位置推门,即使用的力相同,由于手的位置距离门轴远近不同,施力的效果也不同。
例题1、交通安全无小事,下列有关交通安全的规定,与惯性无关的是( )
A在黄线外等候B.严禁超载
C.保持车距D.系好安全带
例题2、如图所示,汽车上有一种安全装置“头枕”,对司乘人员起保护作用。关于头枕,下列说法中正确的是( )
A.能减小汽车的惯性,减小事故对人体的伤害
B.能减小司机的惯性,减小事故对人体的伤害
C.能减小因汽车紧急刹车对人体造成的伤害
D.能减小因汽车后方追尾对人体造成的伤害
例题3、秦动同学做物理小制作时,发现锤子的锤头与木柄之间松动了。他将锤子倒着举起,用木柄的一端撞击硬木凳,锤头就紧套在木柄上了,如图所示。他利用的物理知识是( )
A.惯性 B.速度 C.压力 D.压强
例题4、公安部门要求小型客车的驾驶员行驶时必须使用安全带(如图所示)。其目的是一旦发生交通事故,防止驾驶员身体由于( )
A.受到向前的冲击力而撞击车体
B.受到座椅靠背向前的推力而撞击车体
C.受到向前的惯性力而撞击车体
D.惯性继续向前运动而撞击车体
知识点四、平衡状态与平衡力的判断(中考常考点)
(1)平衡状态:物理学中,物体处于静止或匀速直线运动状态,我们就称物体处于平衡状态
(2)二力平衡满足的条件是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上。二力平衡是指一个物体在两个力的作用下处于平衡状态(静止或匀速直线运动),这两个力是平衡的。这种平衡状态的实现需要满足特定的条件,即:
大小相等:两个力的大小必须相同。
方向相反:两个力的方向必须相反。
作用在同一条直线上:两个力必须作用于物体的同一直线上。
作用在同一物体上:这两个力必须同时作用于同一个物体上。
例题1、一辆汽车在平直公路上匀速行驶,下列与其相关的各对力中,属于平衡力的是( )
A.汽车受到的牵引力和汽车受到的重力
B.汽车受到的牵引力和汽车受到的阻力
C.汽车受到的重力和汽车对路面的压力
D.汽车对路面的压力和路面对汽车的支持力
例题2、如图所示,弹簧所受重力不计,上端固定在天花板上,下端悬挂一小球,处于静止状态,下列各对力中属于平衡力的是( )
A.天花板对弹簧的拉力和弹簧对天花板的拉力
B.球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力
C.弹簧对球的拉力和球受到的重力
D.球对弹簧的拉力和球受到的重力
知识点五、二力平衡的应用(中考常考点)
根据二力平衡条件确定力的大小与方向,也就是说计算一个力的大小时看它与哪个力平衡,然后再根据二力平衡的条件大小相等,计算与他相平衡的力的大小
例题1、.一个人用30N的力沿水平方向推一个重500N的小车在水平地面上匀速前进,在这个过程中( )
A.小车受到的阻力是500N B.小车对地面的压力是30N
C.地面对小车的支持力是30N D.地面对小车的支持力是500N
例题2、如图所示,在平直的地面上,一个人沿水平方向用20N的力推一辆重为250N的小车匀速向西运动,则小车所受阻力的大小和方向分别为( )
A.20N,向西 B.20N,向东 C.250N,向西 D.250N,向东
知识点六、摩擦力的产生条件
摩擦力的产生需要满足三个条件:
(1)两物体相互接触(2)接触面粗糙(3)两物体发生相对运动或相对运动趋势
例题1、下列关于摩擦力的说法不正确的是( )
A.摩擦力不都是有害的
B.摩擦力产生在两个相互接触的物体上
C.只要两个物体相互接触,就会产生摩擦力
D.两个表面粗糙且相互接触并产生挤压的物体发生或将要发生相对运动时,才会有摩擦力产生
知识点七 探究影响滑动摩擦力大小的因素(中考常考点)
影响摩擦力大小的两个因素:
(1)摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关,接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大。
(2)摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。例题1、.小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,提出了如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想,准备了如下器材:弹簧测力计、长木板、长方体木块和砝码。
他利用上述器材进行了如下实验:
①将木块平放在长木板上组装成如图1所示的装置。匀速拉动长木板,记下弹簧测力计的示数。
②在木块上加砝码,如图2所示。匀速拉动长木板,记下弹簧测力计的示数。
完成下列任务:
(1)在图3中画出长木板被匀速拉动时(木块相对桌面静止),长木板在水平方向上的受力示意图。
(2)通过实验步骤①②可验证猜想 。
(3)要完成对“猜想三”的验证,需在实验步骤①的基础上进一步实验,请你写出下一步的实验方案。
例题2、小明在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”时。提出了如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
为了验证猜想,准备了如下实验器材:一个带挂钩的木块(重6N)、两个砝码(每个重5N)、一个长木板和一个弹簧测力计,所用实验装置如图所示。
在验证猜想一时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,读取弹簧测力计的示数;在木块上分别放置一个和两个砝码,按上述操作再做两次实验,得到的实验数据如下表所示。
实验次数
压力/N
测力计示数/N
滑动摩擦力/N
1
6
1.8
2
11
3.3
3
16
4.8
(1)请将表中空格部分填写完整。
(2)结合实验过程分析表中数据,得出的结论是 ;
(3)为了验证猜想二,还需增加的实验器材: 。
知识点八、增大与减小摩擦的方法(中考常考点)
减小有害摩擦的方法:
(1)使接触面变光滑;(2)减小压力;(3)用滚动代替滑动;(4)使接触面分离;
增大有益摩擦的方法:
(1)增大接触面的粗糙程度,如汽车轮胎做上花纹;
(2)增大压力,如骑自行车捏闸的力越大,摩擦力越大;
(3)变滚动为滑动,如汽车急刹车时车只滑不滚;
(4)变湿摩擦为干摩擦.
例题1、生活中做类似的事,从物理学的角度看其目的往往不同。剪刀、斧头用过一段时间要磨一磨;在冰壶运动中,运动员对冰面也要磨一磨(如图所示)。前者的“磨”是为了增大 ,后者的“磨”是为了减小冰壶与冰面之间的 。
例题2、自行车中有很多设计利用了物理知识。例如,轮胎上刻有凹凸不平的花纹,这是为了增大 ;车座设计得宽大柔软,这是为了减小 。
例题3、下列几组生活现象与其所蕴含的物理知识,对应完全正确的是( )
A.
现象
知识
橡皮筋受拉力发生了形变
力的作用是相互的
人穿旱冰鞋推墙时会后退
B.
现象
知识
用力捏车闸可使自行车停下
减小摩擦
鞋底上刻有凹凸不平的花纹
C.
现象
知识
拍打窗帘能清除表面浮灰
利用惯性
助跑能使运动员跳得更远
D.
现象
知识
利用铅垂线判断墙壁是否竖直
重力方向竖直向下
关闭发动机的汽车慢慢停下来
知识点九、受力分析(中考常考点)
先分析重力,地球上所有物体都会受到重力作用,方向竖直向下。再分析弹力,弹力发生的条件是必须接触挤压,不接触挤压不存在弹力,方向与接触面垂直,再分析摩擦力,摩擦力发生条件(1)两物体相互接触(2)接触面粗糙(3)两物体发生相对运动或相对运动趋势。
否则不存在摩擦力,方向与两物体发生相对运动或相对运动趋势方向相反
例题1、滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出。滑块离开弹簧后沿斜面向上运动的过程中,不考虑空气阻力,关于滑块的受力示意图正确的是( )
A. B. C.D.
例题2、一物块沿斜面匀速下滑,如图关于该物块受力的示意图正确的是( )
A B.C. D.
知识点十、同一条直线上的二力合成
(1) 沿同一直线作用的两个同方向的力,其合力方向不变,大小是这两个力的大小之和,可表示为 F=F1+F2
(2)沿同一直线作用的两个反方向的力,其合力方向与其中较大的力的方向一致,大小是这两个力的差,可表示为 F'=F1-F2。这是新教材新加的一节,大家要把这一节作为重点。
例题1、如图所示,在探究“同一直线上二力合成”的实验中,每次实验操作都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B。这样做的目的是为了保证每次实验操作中力的 都是相同的。其中F1+F2 F3-F4(填大小关系)。
例题2、我国无人机在民用领域发展迅速,在交通运输、农业、建筑、城市管理和环境监测等多个领域展现出广泛应用。当无人机匀速竖直上升开展工作时,它在竖直方向上受到重力G、升力F和阻力f,如图所示。这三个力关系式正确的是( )
A.G>F+f B.G<F-f C.G=F-f D.G>F-f
例题3、静静老师利用橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子和同学们一起探究同一直线上二力的合成,实验装置如图所示,橡皮筋原长AE,在力F1、F2的共同作用下伸长到AE′。
(1)通过 两幅图可得出:同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和;
(2)实验中三次橡皮筋伸长的长度相同,这种研究物理的实验方法是 ;
(3)已知1个钩码的质量为50g,橡皮筋在力F1、F2的共同作用下合为 N。
第三部分 天津市近五年中考真题所涉及到的知识点
一、惯性的理解及其利用与防止
1、(2025•天津中考)出行安全尤为重要。公交车上提示“请抓好扶手”,是因为乘客具有 ,急刹车时易摔倒。
2、(2024•天津中考)端午节赛龙舟时,划龙舟的选手看到岸边的景物向后移动,所选参照物是 ;到达终点停止划水,龙舟由于 仍会继续前进一段距离。
3、(2023•天津中考)对下列安全教育内容进行分析,所用物理知识错误的是( )
A.交通安全:驾车要系好安全带——防范惯性危害
B.遇险自救:用破窗锤破窗逃生——牛顿第一定律
C.用电安全:更换灯泡断开电源——安全用电原则
D.出行安全:等候列车不越安全线——流体压强与流速的关系
4、(2022•天津中考)下表中的物理知识与事例不相符的是( )
序号
事例
物理知识
①
砌墙时用铅垂线
重力的方向
②
鞋底刻有花纹
减小摩擦
③
乘车时系安全带
防范惯性的危害
④
远离门轴推门
力的作用点影响力的作用效果
A.① B.② C.③ D.④
二、平衡状态与平衡力的判断
1、(2024•天津中考)在如图所示的实验情景中,小钢球受到平衡力作用的是( )
A.沿斜面滚下的钢球 B.静止在金属片上的钢球
C.在水中下沉的钢球 D.在空中自由下落的钢球
三、二力平衡的应用
1、(2022•天津中考)如图所示,在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动了0.5m,弹簧测力计的示数为4N。该过程中,木块所受的摩擦力为 N,
2、(2021•天津中考)在平直的路面上,一个人沿水平方向用20N的力推一辆重为150N的小车匀速向西运动,则小车所受阻力的大小和方向分别为( )
A.20N,向西 B.20N,向东 C.150N,向西 D.150N,向东
四、探究滑动摩擦力与哪些因素有关
1、(2023•天津)同学们在观看冰壶比赛时,发现了如下两个现象:
现象一:运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,滑行脚的鞋底为塑料制成。
现象二:运动员蹬冰时要用力。
他们认为上述现象与摩擦力的知识有关,于是提出了“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的问题,并进行了如下探究。
【猜想与假设】根据同学们的发现,猜想滑动摩擦力的大小可能与 和 有关。
【设计并进行实验】
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,测出木块受到的滑动摩擦力。进行了三次实验,如图所示。
【分析与论证】
(1)甲图中,木块受到的滑动摩擦力为 N。
(2)对比乙、丙两图,可得结论: 。
(3)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它。请列举在冰壶运动中增大摩擦的措施,并利用实验结论进行解释。(至少写出一例)
五、增大与减小摩擦的方法
1、(2025•天津中考)我国大力发展新质生产力。最新研发的人形机器人,关节处有液态润滑剂形成的润滑膜,可减小 ,使其动作更灵活;山区果农用无人机将一筐橙子从山上运往山下的过程中,这筐橙子的重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
2、(2024•天津)利用如图所示的“搬重物利器”搬运大件家具时,先用金属棒撬起家具,再将带有滚轮的底座放入家具底部,便可以轻松移动家具。 底座装有滚轮是为了减小 。
3、(2021•天津中考)钢丝钳的钳柄上套有橡胶套:橡胶套上刻有凹凸不平的花纹,目的是增大手与钳柄之间的 。
六、受力分析
1、(2025•天津中考)在2025年亚冬会自由式滑雪空中技巧项目中,我国选手夺金。如图所示,选手沿坡道下滑时(忽略空气阻力),选手所受的力是( )
A.重力和摩擦力 B.重力和支持力
C.支持力和摩擦力 D.重力、支持力和摩擦力
【答案】D
第四部分天津各区2025模拟练习
一单选题
1、(2025天津红桥二模)如图所示,探究“阻力对物体运动的影响”实验中,保持同一小车每次从斜面同一高度由静止滑下,只改变水平木板表面的粗糙程度,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小车在水平木板上运动过程中只受摩擦力的作用
B.小车在粗糙程度不同的水平木板表面滑行的距离相同
C.水平木板表面越粗糙,该小车在水平木板上运动时所受的摩擦力越大
D.该实验能直接验证当物体受到的阻力为零时,物体将一直做匀速直线运动
2、(2025天津红桥三模)学校组织了丰富多彩的体育活动,下列运动中涉及物理知识的说法正确的是( )
A.小强踢足球时,用脚将球踢出,说明一个物体就能产生力
B.小英掷铅球时,铅球飞出去,说明力主要改变了物体的形状
C.小明长跑时,冲过终点不能立即停下来,是由于小明具有惯性
D.小华立定跳远时,他所受的重力与他对地面的压力是一对平衡力
3、(2025天津河东二模)如图所示,用线将灯悬挂在天花板上。当灯静止时,灯所受拉力的平衡力是( )
A.线所受的重力 B.灯对线的拉力 C.灯所受的重力 D.线对灯的拉力
4、(2025天津和平一模)小明在假期观看电影《哪吒之魔童闹海》后购买了周边文创“哪吒”盲盒,并将“哪吒”放在盒子上拍照,如图所示,下列分析正确的是( )
A.“哪吒”受到的重力和它对盒子的压力是一对平衡力
B.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力是一对平衡力
C.“哪吒”对盒子的压力和地面对盒子的支持力是一对相互作用力
D.“哪吒”对盒子的压力和盒子对“哪吒”的支持力是一对相互作用力
5、(2025天津南开一模)科技在进步,一些快递公司使用无人机送货,某同学也尝试在无人机下方用绳子悬挂一个重物,如图所示,不考虑空气阻力,则无人机在空中( )
A.加速上升时,重物受到非平衡力的作用
B.水平匀速飞行时,悬挂重物的绳子会偏离竖直方向
C.匀速下降时,重物所受的重力大于绳子对重物的拉力
D.悬停时,重物受到的重力与重物对绳子的拉力是一对平衡力
6、(2025•天津部分区一模)我国的“复兴号”动车组具有高速、平稳等运行特点。某乘客将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上,硬币“纹丝不动”,如图所示。与此硬币所受重力平衡的力是( )
A.硬币对窗台的压力 B.窗台对硬币的支持力
C.硬币对地球的吸引力 D.地球对硬币的吸引力
7、(2025天津和平三模)图中,对放在斜面上静止的物体的受力分析,正确的是( )
A. B.
C. D.
8、(2025•河西区二模)如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此,避险车道被称为高速公路上的“救命道”。选项图所示,关于失控车辆冲入避险车道减速滑行过程中的受力示意图,其中正确的是( )
A. B. C. D.
9、(2025•西青区二模)生活处处有物理,以下情境解释正确的是( )
A.掷出去的实心球继续向前运动--是由于受到惯性作用
B.氢气球能往上飘--是因为受到浮力作用
C.用高压锅把食物煮熟--气压越大沸点越低
D.用注射器将药液注入肌肉--大气压强
二、填空题
1、(2025天津河西一模)2025年1月25日,在南海某海域,参与演练的多架歼-15战机返回山东舰上,如图,舰载机着舰后由于 继续高速运动,所以必须适时放下着舰钩,钩住甲板上的拦阻索;当舰载机停在航母水平甲板上时,其重力与 力属于平衡力。
2、(2025•和平区三模)天津杨柳青年画是国家级非物质文化遗产之一,鼎盛时期“家家会点染。户户善丹青”,其创新作品“连年有赛”画面中鲤鱼跃出冰面,运动员在冰上起舞,将“鱼跃龙门”的吉祥寓意与冬奥拼搏精神结合。其中运动员穿的冰鞋,冰刀与冰面接触面积很小,对冰面的 很大,使得冰刀滑过瞬间,冰的熔点升高而熔化,形成薄薄的水膜,使接触面分离而减小了 ,从而使运动员动作行云流水,动感丝滑。
3、(2025•西青区二模)如图所示的是小凡利用指甲剪剪指甲的情景,此时大拇指所按压的压板相当于 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。锉刀上刻有花纹,是通过增大 增大摩擦的。
2、 综合题
1、(2025天津蓟州三模)在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,小奎同学采用了如图1所示的装置。让小车自斜面上某一个固定位置由静止开始自由滑下,用小旗子标记每次小车在相应平面上停止后所处的位置。
(1)让小车从斜面上同一位置下滑,比较小车在不同水平面上运动的距离,得出结论:初速度相同时,小车所受阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离越远;如果水平面是光滑的,那么从斜面上滑下来的小车将会在水平面上 。
(2)在此实验的基础上还可以探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验。
①如图2甲所示,把一个木块放在木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做匀速直线运动,由此可以得到木块受到的滑动摩擦力大小,这样操作的实验原理是 。
②甲、乙两次实验可以得出的结论是: 。
2、(2025•天津部分区二模)小明在用手指翻书时,发现不同材质的书页翻起来难易程度不同,有时还需要往手指上沾点儿水,于是他猜想滑动摩擦力的大小可能跟接触面的材料和潮湿程度有关。
为了验证猜想,准备了如下实验器材:弹簧测力计、地板砖、喷雾器、形状和体积均相同的长方体木块和橡胶块等。他利用上述器材进行了如下实验:
①把木块平放在地板砖上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,如图1所示;
②把木块换成橡胶块,用弹簧测力计水平匀速拉动橡胶块,如图2所示,此时弹簧测力计的示数为3.2N。
③用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度,并多次重复步骤②的实验,得到下表中的数据。
喷雾次数
0
2
4
6
8
10
摩擦力f/N
3.2
3.6
4
3
2.8
2.6
请完成下列任务:
(1)步骤①中,木块受到的滑动摩擦力是 N;
(2)分析步骤③的数据可知:当橡胶与地板接触面潮湿程度增大时,滑动摩擦力 (选填“变大”“变小”或“先变大后变小”);
(3)比较步骤①和步骤②,能否得出橡胶表面比木板表面更粗糙的结论?为什么?
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专题介绍
本专题适用于九年级学生物理中考一轮复习用,本专题包括四部分。
第一部分内容是这一单元天津物理中考考情分析,主要是分析近五年来天津物理中考试卷在本单元出现的知识点和分值以及注意的问题。
第二部分内容是章节知识点对本单元所有知识点进行分析、举例。
第三部分内容是天津市近五年中考真题所涉及到的知识点以及中考真题解析。
第四部分内容是天津各区模拟试卷在本章节出现的练习题及其解析。
第一部分天津中考考情分析
八年级下册运动和这个单元在天津市中考中主要考以下几个知识点
(1)惯性的理解及其利用与防止(2)平衡状态与平衡力的判断(3)二力平衡的应用(4)探究滑动摩擦力与哪些因素有关(5)增大与减小摩擦的方法(6)受力分析。分值在2-6分难度不大
第二部分 第七章力章节知识。
知识点一、物体运动状态变化的判断
运动状态的改变”即“速度的大小和方向的改变”。也就是说运动状态的改变包括以下三种情况:
速度的大小发生改变——加速或者减速;
速度的方向发生改变——曲线运动;
速度的大小和方向同时发生改变——曲线运动。
例题1、下列现象中,物体运动状态没有改变的是( )
A.橘子从树上落下 B.汽车匀速转弯
C.人造卫星绕地球匀速转动 D.货物沿斜面匀速直线下滑
【答案】D
【分析】物体的运动状态不发生改变的情况有两种:①静止;②匀速直线运动。
若物体的运动速度或运动方向发生改变,都说明物体的运动状态发生了改变。
【解答】解:A、橘子从树上落下,速度加快,运动状态改变,故A错误;
B、汽车匀速转弯,运动方向改变,运动状态改变,故B错误;
C、人造卫星绕地球匀速转动,运动方向不断改变,运动状态变化,故C错误;
D、货物被起重机吊起匀速上升,速度和方向都不变,运动状态不变,故D正确。
故选:D。
知识点二、牛顿第一定律的应用
(1)牛顿第一定律的内容:一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
(2)由牛顿第一定律可知,物体的运动是不需要力来维持的即力不是维持物体运动的原因,此外,要改变物体的运动状态,就必须对物体施加力的作用,即力是改变物体运动状态的原因.
(3)牛顿第一定律不是实验定律,而是通过分析实验,再进一步概括、推理得出的并经受住了实践的检验.
例题1、正在空中竖直上升的篮球,如果所受的外力突然全部消失,它将( )
A.静止 B.加速下落 C.匀速上升 D.先减速上升,后加速下落
【答案】C
【分析】(1)牛顿第一定律是描述物体在不受外力作用时,由于具有惯性而表现出来的一种运动规律;
(2)内容:一切物体在没有受到任何力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:正在空中竖直上升的篮球,处于运动状态,根据牛顿第一定律可知,如果所受的外力突然全部消失,它将做匀速直线运动,即匀速上升,故C正确;
故选:C。
例题2、中国高铁快捷平稳、安全舒适。如图所示,一枚硬币稳稳地站立在高速行驶的高铁列车的窗台上,若此时所受的力都全部消失,硬币将( )
A.加速向前运动 B.减速向后运动
C.从窗台掉落在地面上 D.稳稳地站立在窗台上
【答案】D
【分析】牛顿第一定律内容: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。
【解答】解:硬币原本稳稳站立在高速行驶的高铁窗台,以高铁窗台为参照物,处于静止状态,当所受力全部消失,根据牛顿第一定律可知,它会保持原来的运动状态,即与高铁相对静止,稳稳站立在窗台上,故ABC错误,D正确。
故选:D。
知识点三、惯性的理解及其利用与防止(中考常考点)
(1)惯性的定义:一切物体保持原有运动状态不变的属性叫做惯性。
(2)惯性的特点
①惯性是一切物体的固有属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。
②任何物体在任何时候都是有惯性的,它要保持原有的运动状态。同位置推门,即使用的力相同,由于手的位置距离门轴远近不同,施力的效果也不同。
例题1、交通安全无小事,下列有关交通安全的规定,与惯性无关的是( )
A在黄线外等候B.严禁超载
C.保持车距D.系好安全带
【答案】A
【分析】惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,即运动的要保持原来的运动状态,静止的要保持静止状态。逐个分析选择项中提到的物理情景结合惯性的知识加以分析,即可得到答案。
【解答】
解:A、火车急速驶过车站时,安全线以内的空气流速增大,压强减小,安全线外空气流速小,压强大,易发生安全事故,与惯性无关,故A符合题意;
B、汽车超载会增大惯性,当车刹车时由于惯性会继续运动,容易造成车祸,与惯性有关,故B不符合题意;
C、保持车距的目的是防止前面的车刹车时,后面的随之刹车,由于惯性后面的车仍向前运动,如果距离过近,容易撞上前面的车。故与惯性有关,故C不符合题意。
D、安全带是为了防止汽车急刹车时,人体由于惯性向前运动,撞击车体而对人造成伤害。故与惯性有关,故D不符合题意。
故选:A。
例题2、如图所示,汽车上有一种安全装置“头枕”,对司乘人员起保护作用。关于头枕,下列说法中正确的是( )
A.能减小汽车的惯性,减小事故对人体的伤害
B.能减小司机的惯性,减小事故对人体的伤害
C.能减小因汽车紧急刹车对人体造成的伤害
D.能减小因汽车后方追尾对人体造成的伤害
【答案】D
【分析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关。
【解答】解:AB.惯性的大小跟质量有关,跟速度无关,汽车的质量不变,惯性大小不变,即头枕不能减小惯性,故AB错误;
C.在急刹车的过程中,驾驶员具有惯性,身体会向前倾,此时安全带对人起保护作用,安全头枕没有起保护作用,故C错误;
D.“追尾”时,车突然向前加速,人的上半身,由于惯性,保持原来的运动状态,导致上半身向后运动,此时车内头枕对驾驶员有保护作用,故D正确。
故选:D。
例题3、秦动同学做物理小制作时,发现锤子的锤头与木柄之间松动了。他将锤子倒着举起,用木柄的一端撞击硬木凳,锤头就紧套在木柄上了,如图所示。他利用的物理知识是( )
A.惯性 B.速度 C.压力 D.压强
【答案】A
【分析】任何物体都有保持原来运动状态的性质;先分析木柄在撞击硬木凳前,锤头和木柄的运动状态,根据惯性定律分析撞击后木柄和锤头的运动状态。
【解答】解:因为撞击前,木柄和锤头一起向下运动,当撞到硬木凳时,木柄停止运动,锤头由于惯性还要保持原来的运动状态继续向下运动,因此锤头紧套在木柄上。
故选:A。
例题4、公安部门要求小型客车的驾驶员行驶时必须使用安全带(如图所示)。其目的是一旦发生交通事故,防止驾驶员身体由于( )
A.受到向前的冲击力而撞击车体
B.受到座椅靠背向前的推力而撞击车体
C.受到向前的惯性力而撞击车体
D.惯性继续向前运动而撞击车体
【答案】D
【分析】安全带是一个对驾驶员起保护作用的设备,明确其何时起作用,如何起作用是解决此题的关键。
【解答】
解:当汽车遇到紧急情况紧急刹车或遇到交通事故快速停止时,人体由于惯性仍要保持原来的运动状态而向前运动,这样就会导致司机向前运动撞击车体,对人造成伤害。此时安全带对人施加一个向后的力,防止人由于惯性而向前运动,从而对人起到保护作用。
综上分析,
故选:D。
知识点四、平衡状态与平衡力的判断(中考常考点)
(1)平衡状态:物理学中,物体处于静止或匀速直线运动状态,我们就称物体处于平衡状态
(2)二力平衡满足的条件是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上。二力平衡是指一个物体在两个力的作用下处于平衡状态(静止或匀速直线运动),这两个力是平衡的。这种平衡状态的实现需要满足特定的条件,即:
大小相等:两个力的大小必须相同。
方向相反:两个力的方向必须相反。
作用在同一条直线上:两个力必须作用于物体的同一直线上。
作用在同一物体上:这两个力必须同时作用于同一个物体上。
例题1、一辆汽车在平直公路上匀速行驶,下列与其相关的各对力中,属于平衡力的是( )
A.汽车受到的牵引力和汽车受到的重力
B.汽车受到的牵引力和汽车受到的阻力
C.汽车受到的重力和汽车对路面的压力
D.汽车对路面的压力和路面对汽车的支持力
【答案】B
【分析】静止或匀速直线运动的物体受到的一定是平衡力,而一对平衡力必须符合四个条件,即作用在同一物体上、作用在一条直线上、大小相等、方向相反。对照选项中的描述,看是否同时符合以上四个条件,即可做出判断。
【解答】解:A、汽车的牵引力在水平方向上,汽车受到的重力是竖直方向上,二者的方向首先不相反,大小也不能确定,因此不是一对平衡力,故A错误;
B、汽车受到的牵引力和汽车受到的阻力,作用在同一物体上、作用在一条直线上、大小相等、方向相反,是一对平衡力,故B正确;
C、汽车受到的重力和汽车对路面的压力,方向都是竖直向下的,不是一对平衡力,故C错误;
D、汽车对路面的压力和路面对汽车的支持力,作用在不同的物体上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
例题2、如图所示,弹簧所受重力不计,上端固定在天花板上,下端悬挂一小球,处于静止状态,下列各对力中属于平衡力的是( )
A.天花板对弹簧的拉力和弹簧对天花板的拉力
B.球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力
C.弹簧对球的拉力和球受到的重力
D.球对弹簧的拉力和球受到的重力
【答案】C
【分析】平衡力的条件是:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,缺一不可;根据平衡力的条件对各选项逐一进行分析。
【解答】
解:A、天花板对弹簧的拉力和弹簧对天花板的拉力,作用在两个物体上,它们是一对相互作用力;
B、球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力,二力作用在两个物体上,是一对相互作用力;
C、弹簧对球的拉力和球受到的重力,符合二力平衡的条件,因此它们是一对平衡力;
D、球对弹簧的拉力和球受到的重力,二力的方向相同,并且作用在两个物体上,因此不是一对平衡力。
故选:C。
知识点五、二力平衡的应用(中考常考点)
根据二力平衡条件确定力的大小与方向,也就是说计算一个力的大小时看它与哪个力平衡,然后再根据二力平衡的条件大小相等,计算与他相平衡的力的大小
例题1、.一个人用30N的力沿水平方向推一个重500N的小车在水平地面上匀速前进,在这个过程中( )
A.小车受到的阻力是500N B.小车对地面的压力是30N
C.地面对小车的支持力是30N D.地面对小车的支持力是500N
【答案】D
【分析】通过对小车的受力分析可知小车的受力情况,因小车匀速运动故小车受力平衡,则分别由水平和竖直向上的平衡关系可求得阻力与支持力。
【解答】解:小车受向下的重力、向上的支持力、向前的推力及向后的摩擦力,在这个力的作用下匀速运动,因此小车在水平方向和竖直方向上受力平衡,故阻力F阻=F推=30N,故A错误;支持力F支=G=500N,故D正确,C错误;小车对地面的压力与地面对小车的支持力为作用力与反作用力,故小车对地面的压力等于支持力,大小为500N,故B错误;
故选:D。
例题2、如图所示,在平直的地面上,一个人沿水平方向用20N的力推一辆重为250N的小车匀速向西运动,则小车所受阻力的大小和方向分别为( )
A.20N,向西 B.20N,向东 C.250N,向西 D.250N,向东
【答案】B
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动时,物体受到的力是平衡力,根据二力平衡的条件:等大、反向、共线、共物,知道其中的一个力可以确定另一个力。
【解答】解:小车做匀速直线运动,因此受力平衡。在水平方向受向西的推力和向东的阻力,二力平衡,所以f=F=20N,故B正确,ACD错误。
故选:B。
知识点六、摩擦力的产生条件
摩擦力的产生需要满足三个条件:
(1)两物体相互接触(2)接触面粗糙(3)两物体发生相对运动或相对运动趋势
例题1、下列关于摩擦力的说法不正确的是( )
A.摩擦力不都是有害的
B.摩擦力产生在两个相互接触的物体上
C.只要两个物体相互接触,就会产生摩擦力
D.两个表面粗糙且相互接触并产生挤压的物体发生或将要发生相对运动时,才会有摩擦力产生
【答案】C
【分析】摩擦力产生的条件是;一是两个物体互相接触且有压力,二是接触面粗糙,三是两物体间有相对运动或存在相对运动的趋势。
【解答】解:A.摩擦力不都是有害的,譬如人跑步时要利用鞋底与地面间的摩擦,故A正确;
BCD.两个表面粗糙且相互接触并产生挤压的物体发生或将要发生相对运动(有相对运动的趋势)时,才会有摩擦力产生,故BD正确,C错误。
故选:C。
知识点七 探究影响滑动摩擦力大小的因素(中考常考点)
影响摩擦力大小的两个因素:
(1)摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关,接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大。
(2)摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。例题1、.小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,提出了如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想,准备了如下器材:弹簧测力计、长木板、长方体木块和砝码。
他利用上述器材进行了如下实验:
①将木块平放在长木板上组装成如图1所示的装置。匀速拉动长木板,记下弹簧测力计的示数。
②在木块上加砝码,如图2所示。匀速拉动长木板,记下弹簧测力计的示数。
完成下列任务:
(1)在图3中画出长木板被匀速拉动时(木块相对桌面静止),长木板在水平方向上的受力示意图。
(2)通过实验步骤①②可验证猜想 。
(3)要完成对“猜想三”的验证,需在实验步骤①的基础上进一步实验,请你写出下一步的实验方案。
【答案】(1)如图;(2)一;(3)将①中的木块侧放,拉动长木板,记录下弹簧测力计的示数,并与实验①中的示数进行比较。
【分析】(1)长木板在水平方向上受到三个力的共同作用,根据力的示意图的画法做出力;
(2)根据①②中的相同点和不同点,利用控制变量法分析;
(3)要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小。
【解答】解;(1)长木板在水平方向上受到三个力的共同作用:水平向右的拉力F、水平向左的木块对木板的摩擦力f1、水平向左的桌面对木板的摩擦力f2,力的示意图如下:
;
(2)通过实验步骤①②可知,接触面相同,压力不同,故探究的是压力与摩擦力的关系,探究的是猜想一;
(3)要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,而故可以将①中的木块侧放,拉动长木板,记录下弹簧测力计的示数,并与实验①中的示数进行比较。
故答案为:(1)如图;(2)一;(3)将①中的木块侧放,拉动长木板,记录下弹簧测力计的示数,并与实验①中的示数进行比较。
例题2、小明在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”时。提出了如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
为了验证猜想,准备了如下实验器材:一个带挂钩的木块(重6N)、两个砝码(每个重5N)、一个长木板和一个弹簧测力计,所用实验装置如图所示。
在验证猜想一时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,读取弹簧测力计的示数;在木块上分别放置一个和两个砝码,按上述操作再做两次实验,得到的实验数据如下表所示。
实验次数
压力/N
测力计示数/N
滑动摩擦力/N
1
6
1.8
2
11
3.3
3
16
4.8
(1)请将表中空格部分填写完整。
(2)结合实验过程分析表中数据,得出的结论是 ;
(3)为了验证猜想二,还需增加的实验器材: 。
【答案】见解答
【分析】(1)实验中研究的是木块受到的滑动摩擦力的大小,弹簧测力计测量的是木块受到的拉力,只有木块做匀速直线运动时拉力的大小才等于摩擦力;
(2)分析表中数据,根据滑动摩擦力的影响因素分析解答;
(3)要验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,需要保持压力大小一定,改变接触面的粗糙程度,据此解答。
【解答】解:(1)实验中研究的是木块受到的滑动摩擦力的大小,弹簧测力计测量的是木块受到的拉力,当木块做匀速直线运动时拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,由此可得:三次的滑动摩擦力分别为:1.8N、3.3N、4.8N;
(2)结合实验过程分析表中数据,得出的结论是:在接触面的粗糙程度相同时,接触面上的压力越大时,滑动摩擦力越大;
(3)要验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,需要保持压力大小一定,改变接触面的粗糙程度;由此可知需要添加的器材为:两块接触面粗糙程度不同的长木板。
故答案为:(1)1.8;3.3;4.8;
(2)在接触面的粗糙程度相同时,接触面上的压力越大时,滑动摩擦力越大;
(3)两块接触面粗糙程度不同的长木板。
知识点八、增大与减小摩擦的方法(中考常考点)
减小有害摩擦的方法:
(1)使接触面变光滑;(2)减小压力;(3)用滚动代替滑动;(4)使接触面分离;
增大有益摩擦的方法:
(1)增大接触面的粗糙程度,如汽车轮胎做上花纹;
(2)增大压力,如骑自行车捏闸的力越大,摩擦力越大;
(3)变滚动为滑动,如汽车急刹车时车只滑不滚;
(4)变湿摩擦为干摩擦.
例题1、生活中做类似的事,从物理学的角度看其目的往往不同。剪刀、斧头用过一段时间要磨一磨;在冰壶运动中,运动员对冰面也要磨一磨(如图所示)。前者的“磨”是为了增大 ,后者的“磨”是为了减小冰壶与冰面之间的 。
【答案】压强;摩擦。
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
减小摩擦的方法:从压力大小和接触面的粗糙程度考虑,减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动摩擦力。
【解答】解:剪刀用过一段时间要磨一磨,是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;在冰壶运动中,运动员对冰面也要磨一磨,这样能使接触面更光滑,能减小冰壶与冰面之间的摩擦。
故答案为:压强;摩擦。
例题2、自行车中有很多设计利用了物理知识。例如,轮胎上刻有凹凸不平的花纹,这是为了增大 ;车座设计得宽大柔软,这是为了减小 。
【答案】摩擦力;压强
【分析】(1)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(2)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:轮胎上刻有凹凸不平的花纹,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
车座设计得宽大柔软,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
故答案为:摩擦力;压强。
例题3、下列几组生活现象与其所蕴含的物理知识,对应完全正确的是( )
A.
现象
知识
橡皮筋受拉力发生了形变
力的作用是相互的
人穿旱冰鞋推墙时会后退
B.
现象
知识
用力捏车闸可使自行车停下
减小摩擦
鞋底上刻有凹凸不平的花纹
C.
现象
知识
拍打窗帘能清除表面浮灰
利用惯性
助跑能使运动员跳得更远
D.
现象
知识
利用铅垂线判断墙壁是否竖直
重力方向竖直向下
关闭发动机的汽车慢慢停下来
【答案】C
【分析】①力的作用效果有二:改变物体的运动状态,改变物体的形状;
②影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度;
③一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
④重力的方向是竖直向下的。
【解答】解:
A、橡皮筋在拉力的作用下形状发生改变,说明力可以改变物体的形状。此选项错误;
B、用力捏闸自行车能尽快停下,是利用增大压力的方法增大摩擦;鞋底上刻有凹凸不平的花纹,是利用增大粗糙程度的方法增大摩擦。此选项错误;
C、拍打窗帘能清除上面的灰尘;助跑能使运动员跳的更远。都是利用了物体的惯性。此选项正确;
D、重力的方向是竖直向下的,可以利用铅垂线判断墙壁是否竖直;关闭发动机的汽车慢慢停下来,是因为受到地面的摩擦力。此选项错误。
选:C。
知识点九、受力分析(中考常考点)
先分析重力,地球上所有物体都会受到重力作用,方向竖直向下。再分析弹力,弹力发生的条件是必须接触挤压,不接触挤压不存在弹力,方向与接触面垂直,再分析摩擦力,摩擦力发生条件(1)两物体相互接触(2)接触面粗糙(3)两物体发生相对运动或相对运动趋势。
否则不存在摩擦力,方向与两物体发生相对运动或相对运动趋势方向相反
例题1、滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出。滑块离开弹簧后沿斜面向上运动的过程中,不考虑空气阻力,关于滑块的受力示意图正确的是( )
A. B. C.D.
【答案】A
【分析】先对滑块进行受力分析,滑块离开弹簧后沿斜面向上运动的过程中,受重力和支持力作用;
根据规则物体的重心在物体的几何中心,做竖直向下的重力、垂直于斜面向外的支持力即可。
【解答】解:光滑斜面,则滑块不受摩擦力作用,故只受竖直向下的重力和垂直于斜面向上的支持力作用。
A、图中只画了重力和支持力,且其作用点和方向均正确,故A正确;
B、图中支持力方向错误,应该垂直斜面向上,故B错误;
C、图中多画出了一个摩擦力,故C错误;
D、图中多画出了一个弹力,此时滑块不受弹力作用,故D错误。
故选:A。
例题2、一物块沿斜面匀速下滑,如图关于该物块受力的示意图正确的是( )
A B.C. D.
【答案】D
【分析】首先对物体进行受力分析,顺序是:重力一定有,弹力看四周,分析摩擦力,不忘液气浮;物块匀速下滑,所受的合力为零,受重力、支持力和摩擦力作用。
【解答】
解:物体沿斜面匀速下滑,对物体进行受力分析可知,物体受到地球施加的重力G,方向竖直向下;还受到斜面施加的支持力F,方向垂直于接触面向上;以及沿斜面向上的摩擦力。故A图缺少摩擦力,而且支持力没有与斜面垂直,B图缺少摩擦力,C图重力方向正确,摩擦力方向错误,故只有D正确。
故选:D。
知识点十、同一条直线上的二力合成
(1) 沿同一直线作用的两个同方向的力,其合力方向不变,大小是这两个力的大小之和,可表示为 F=F1+F2
(2)沿同一直线作用的两个反方向的力,其合力方向与其中较大的力的方向一致,大小是这两个力的差,可表示为 F'=F1-F2。这是新教材新加的一节,大家要把这一节作为重点。
例题1、如图所示,在探究“同一直线上二力合成”的实验中,每次实验操作都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B。这样做的目的是为了保证每次实验操作中力的 都是相同的。其中F1+F2 F3-F4(填大小关系)。
.
【答案】作用效果;=。
【分析】力的合成实验采用的是等效替代法,每次施加力时,使力的作用效果相同;根据图像分析各个力的大小关系。
【解答】解:在实验中,都将弹簧由A拉伸到B位置,即使弹簧的形变程度相同,则每次力产生的效果是相同的;
根据图像可知,F1+F2=3格;F3-F4=3格。所以F1+F2=F3-F4。
故答案为:作用效果;=。
例题2、我国无人机在民用领域发展迅速,在交通运输、农业、建筑、城市管理和环境监测等多个领域展现出广泛应用。当无人机匀速竖直上升开展工作时,它在竖直方向上受到重力G、升力F和阻力f,如图所示。这三个力关系式正确的是( )
A.G>F+f B.G<F-f C.G=F-f D.G>F-f
【答案】C
【分析】物体处于平衡状态时,受到的是平衡力。对无人机进行受力分析,进一步判断所受各力的关系。
【解答】解:无人机沿竖直方向匀速升空时,处于平衡状态,所以受到的是平衡力。由题意知,无人机在竖直方向上受到升力F、重力G和阻力f,其中升力F竖直向上。重力G和阻力f都竖直向下,则三者的关系是F=G+f,即G=F-f。
故选:C。
例题3、静静老师利用橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子和同学们一起探究同一直线上二力的合成,实验装置如图所示,橡皮筋原长AE,在力F1、F2的共同作用下伸长到AE′。
(1)通过 两幅图可得出:同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和;
(2)实验中三次橡皮筋伸长的长度相同,这种研究物理的实验方法是 ;
(3)已知1个钩码的质量为50g,橡皮筋在力F1、F2的共同作用下合为 N。
【答案】(1)甲、丙;(2)等效替代法;(3)1.5N。
【分析】(1)分析图中分力与合力的特点,找出合力的大小、方向与分力的关系;
(2)两个分力共同作用可以由一个力代替,这个力就是这两个分力的合力。采用的是等效替代法;
(3)合力大小为F合=G=mg。
【解答】解:(1)由甲、丙两图所示实验可知,同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于两力之和,方向与这两个力方向相同;
(2)在这个实验中,用一个力作用在橡皮筋上,使橡皮筋伸长的长度与两个力共同作用在橡皮筋上时伸长的长度相同,即一个力的作用效果和两个力的作用效果相同,这种实验方法是等效替代法;
(3)合力大小为F合=G=mg=3×50×10-3kg×10N/kg=1.5N。
故答案为:(1)甲、丙;(2)等效替代法;(3)1.5N。
第三部分 天津市近五年中考真题所涉及到的知识点
一、惯性的理解及其利用与防止
1、(2025•天津中考)出行安全尤为重要。公交车上提示“请抓好扶手”,是因为乘客具有 ,急刹车时易摔倒。
【答案】惯性。
【分析】任何物体都有保持原来运动状态的性质叫惯性,一切物体都具有惯性,据此分析回答。
【解答】解:人站在汽车上,急刹车前,人和车都处于运动状态,当汽车突然急刹车时,由于脚和车厢底面间的摩擦力作用,脚底随车一起做减速运动,人的上身由于惯性还要保持原来向前的运动状态,所以会向前倾倒。
故答案为:惯性。
2、(2024•天津中考)端午节赛龙舟时,划龙舟的选手看到岸边的景物向后移动,所选参照物是 ;到达终点停止划水,龙舟由于 仍会继续前进一段距离。
【答案】龙舟;惯性
【分析】(1)被研究物体是龙舟,参照物是江面,判断龙舟的运动状态关键看龙舟与江面之间的位置有无变化;
(3)物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性,任何物体都具有惯性。
【解答】解:(1)划龙舟的选手看到岸边的景物向后移动,说明岸边的景物是运动的,岸边的景物与龙舟的位置发生改变,所以所选参照物是龙舟;
(3)停止划水,由于龙舟具有惯性,龙舟会保持原来的运动状态,继续前进一段距离。
故答案为:龙舟;惯性。
3、(2023•天津中考)对下列安全教育内容进行分析,所用物理知识错误的是( )
A.交通安全:驾车要系好安全带——防范惯性危害
B.遇险自救:用破窗锤破窗逃生——牛顿第一定律
C.用电安全:更换灯泡断开电源——安全用电原则
D.出行安全:等候列车不越安全线——流体压强与流速的关系
【答案】B
【分析】(1)安全带可有效防止因惯性可能带来的伤害;
(2)破窗锤的一端较尖,可以在压力一定时,减小受力面积,增大压强;
(3)在维修电器或更换灯泡时,应先切断电源;
(4)流体在流速越大的位置压强越小。
【解答】解:A、驾车要系好安全带,当突然刹车时,人由于惯性向前倾,安全带可有效防范惯性可能带来的危害,故A正确;
B、用破窗锤破窗时,锤的一端较尖锐,在压力一定时,可减小受力面积,增大压强,有利于击碎玻璃,故B错误;
C、更换灯泡时要断开电源,这样做符合安全用电原则,故C正确;
D、列车行驶时,带动附近的空气流速变大、压强变小,此时人若离列车较近,容易被压向列车一侧,所以等候列车时不能越过安全线,故D正确。
故选:B。
4、(2022•天津中考)下表中的物理知识与事例不相符的是( )
序号
事例
物理知识
①
砌墙时用铅垂线
重力的方向
②
鞋底刻有花纹
减小摩擦
③
乘车时系安全带
防范惯性的危害
④
远离门轴推门
力的作用点影响力的作用效果
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【分析】①重力的方向总是竖直向下的,竖直向下是指和物体所在处水平面垂直向下的方向;
②增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
③惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,其大小与物体的质量有关;一切物体都有惯性;
④力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
【解答】解:①砌墙时利用悬挂重物的细线来确定竖直方向,以此来检查所砌的墙壁是否竖直,这是利用了重力方向总是竖直向下的,故①正确;
②鞋底上刻有花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故②错误;
③系安全带是为了减小在紧急刹车时人由于惯性而向前冲时受到的伤害,故③正确;
④力的三要素为:力的方向、力的大小、力的作用点,这三个因素共同影响力的作用效果,推门时,远离门轴推门越省力,说明力的作用效果与力的作用点有关,故④正确。
故选:B。
二、平衡状态与平衡力的判断
1、(2024•天津中考)在如图所示的实验情景中,小钢球受到平衡力作用的是( )
A.沿斜面滚下的钢球 B.静止在金属片上的钢球
C.在水中下沉的钢球 D.在空中自由下落的钢球
【答案】B
【分析】物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体所受到的力为平衡力;因此根据物体的状态就可以判断出该物体是否受平衡力作用。
【解答】解:A、沿斜面滚下的钢球,其速度越来越快,因此受非平衡力作用,故A不符合题意;
B、静止在金属片上的钢球,速度的方向和大小均不变,因此受平衡力作用,故B符合题意;
C、在水中下沉的钢球,速度改变,因此受非平衡力作用,故C不符合题意;
D、在空中自由下落的钢球,其速度越来越快,因此受非平衡力作用,故D不符合题意。
故选:B。
三、二力平衡的应用
1、(2022•天津中考)如图所示,在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动了0.5m,弹簧测力计的示数为4N。该过程中,木块所受的摩擦力为 N,
【答案】4
【分析】木块在水平方向做匀速直线运动,由二力平衡可得摩擦力的大小。
【解答】解:
弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,木块水平方向受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,
所以木块受到的摩擦力f=F=4N;
故答案为:4。
2、(2021•天津中考)在平直的路面上,一个人沿水平方向用20N的力推一辆重为150N的小车匀速向西运动,则小车所受阻力的大小和方向分别为( )
A.20N,向西 B.20N,向东 C.150N,向西 D.150N,向东
【答案】B
【分析】做匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,其大小相等、方向相反。
【解答】解:沿水平方向用20N的力推一辆重为150N的小车匀速向西运动,小车受到的推力和摩擦力是一对平衡力,其大小相等、方向相反,所以小车所受阻力的大小和方向分别是20N,向东。
故ACD错误;B正确。
故选:B。
四、探究滑动摩擦力与哪些因素有关
1、(2023•天津)同学们在观看冰壶比赛时,发现了如下两个现象:
现象一:运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,滑行脚的鞋底为塑料制成。
现象二:运动员蹬冰时要用力。
他们认为上述现象与摩擦力的知识有关,于是提出了“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的问题,并进行了如下探究。
【猜想与假设】根据同学们的发现,猜想滑动摩擦力的大小可能与 和 有关。
【设计并进行实验】
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,测出木块受到的滑动摩擦力。进行了三次实验,如图所示。
【分析与论证】
(1)甲图中,木块受到的滑动摩擦力为 N。
(2)对比乙、丙两图,可得结论: 。
(3)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它。请列举在冰壶运动中增大摩擦的措施,并利用实验结论进行解释。(至少写出一例)
【答案】【猜想与假设】接触面粗糙程度;压力大小;【分析与论证】( 1 ) 0.6;(2)压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(3)蹬冰脚鞋底用橡胶制成,在压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
【分析】
【猜想与假设】根据两种鞋底材料不同猜想;运动员蹬冰时要用力,据此回答;
【分析与论证】
(1)根据测力计分度值读数;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答;
(3)在压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
【解答】解:【猜想与假设】运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,滑行脚的鞋底为塑料制成,鞋底材料不同,猜想滑动摩擦力的大小可能与的接触面粗糙程度有关,运动员蹬冰时要用力,可能滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关;
【分析与论证】
(1)甲图中,测力计分度值为0.2N,木块受到的滑动摩擦力为0.6N;
(2)对比乙、丙两图,压力相同,丙中接触面粗糙,丙中测力计示数大,故可得结论:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)蹬冰脚鞋底用橡胶制成,在压力一定时,增大接触面粗糙程度可增大摩擦。
故答案为:
【猜想与假设】接触面粗糙程度;压力大小;
【分析与论证】
( 1 ) 0.6;
(2)压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)蹬冰脚鞋底用橡胶制成;在压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
五、增大与减小摩擦的方法
1、(2025•天津中考)我国大力发展新质生产力。最新研发的人形机器人,关节处有液态润滑剂形成的润滑膜,可减小 ,使其动作更灵活;山区果农用无人机将一筐橙子从山上运往山下的过程中,这筐橙子的重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】摩擦力;减小。
【分析】(1)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举的高度;质量越大,高度越高,重力势能越大。
【解答】解:最新研发的人形机器人,关节处有液态润滑剂形成的润滑膜,减小了接触面的粗糙程度,在压力一定时,可减小摩擦力,使其动作更灵活;
山区果农用无人机将一筐橙子从山上运往山下的过程中,这筐橙子的质量不变,高度变小,所以其重力势能减小。
故答案为:摩擦力;减小。
2、(2024•天津)利用如图所示的“搬重物利器”搬运大件家具时,先用金属棒撬起家具,再将带有滚轮的底座放入家具底部,便可以轻松移动家具。 底座装有滚轮是为了减小 。
【答案】 摩擦。
【分析】 减小摩擦的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度、使接触面脱离、用滚动代替滑动。
【解答】解:底座装有滚轮,用滚动代替滑动,是为了减小摩擦。
故答案为:省力;摩擦。
3、(2021•天津中考)钢丝钳的钳柄上套有橡胶套:橡胶套上刻有凹凸不平的花纹,目的是增大手与钳柄之间的 。
【答案】摩擦。
【分析】增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
【解答】解:橡胶套外表面刻有凹凸不平的花纹,目的是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大手与钳柄之间的摩擦的。
故答案为:摩擦。
六、受力分析
1、(2025•天津中考)在2025年亚冬会自由式滑雪空中技巧项目中,我国选手夺金。如图所示,选手沿坡道下滑时(忽略空气阻力),选手所受的力是( )
A.重力和摩擦力 B.重力和支持力
C.支持力和摩擦力 D.重力、支持力和摩擦力
【答案】D
【分析】
(1)地球上的物体都受到重力作用;
(2)接触且发生相互挤压的物体间存在压力;
(3)接触且有相对运动或相对运动趋势的两物体间存在摩擦力。
【解答】
解:地球上的物体都受到重力作用,所以选手必然受到重力。选手在滑道上滑行,与滑道接触且有相对挤压,会受到滑道对其的支持力,同时由于存在相对运动,还会受到摩擦力,所以选手受重力、支持力和摩擦力,故D正确。
故选:D。
第四部分天津各区2025模拟练习
一单选题
1、(2025天津红桥二模)如图所示,探究“阻力对物体运动的影响”实验中,保持同一小车每次从斜面同一高度由静止滑下,只改变水平木板表面的粗糙程度,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小车在水平木板上运动过程中只受摩擦力的作用
B.小车在粗糙程度不同的水平木板表面滑行的距离相同
C.水平木板表面越粗糙,该小车在水平木板上运动时所受的摩擦力越大
D.该实验能直接验证当物体受到的阻力为零时,物体将一直做匀速直线运动
【答案】C
【分析】(1)对物体进行受力分析,力的作用效果是改变物体的形状或改变物体的运动状态;
(2)影响摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度;
(3)牛顿第一定律是在实验的基础上,进一步推理得出的。
【解答】解:A、小车在水平木板上运动过程中在水平方向上只受摩擦力的作用,在竖直方向上还受重力和支持力,故A错误;
B、小车在粗糙程度不同的水平木板表面滑行,因为摩擦力大小不同,故小车运动的距离会不同,故B错误;
C、影响摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度,木板接触面越粗糙,摩擦力越大,故C正确;
D、阻力为零实际上并不存在,在接触面越光滑,摩擦力越小,小车运动的距离越远,进一步推理得出不受摩擦力,小车将做匀速直线运动,故D错误;
故选:C。
2、(2025天津红桥三模)学校组织了丰富多彩的体育活动,下列运动中涉及物理知识的说法正确的是( )
A.小强踢足球时,用脚将球踢出,说明一个物体就能产生力
B.小英掷铅球时,铅球飞出去,说明力主要改变了物体的形状
C.小明长跑时,冲过终点不能立即停下来,是由于小明具有惯性
D.小华立定跳远时,他所受的重力与他对地面的压力是一对平衡力
【答案】C
【分析】(1)力是物体对物体的作用;
(2)力可以改变物体的运动状态,也可以改变物体的形状;
(3)物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性;
(4)二力平衡的条件有4个,“同一物体”、“大小相等”、“方向相反”、“在同一直线上”。
【解答】解:A、力是物体对物体的作用,一个物体不能产生力,故A错误;
B、小英掷铅球时,铅球在空中飞行时,运动方向和速度大小都是变化的,因此它的运动状态是变化的,故B错误;
C、小明长跑时,由于小明具有惯性,所以冲过终点不能立即停下来,故C正确;
D、小华立定跳远时,他所受的重力与他对地面的压力作用在两个物体上且方向相同,不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
3、(2025天津河东二模)如图所示,用线将灯悬挂在天花板上。当灯静止时,灯所受拉力的平衡力是( )
A.线所受的重力 B.灯对线的拉力 C.灯所受的重力 D.线对灯的拉力
【答案】C
【解析】A.线所受的重力与灯所受拉力,受力物体不同,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.灯对线的拉力与灯所受拉力,受力物体不同,不是一对平衡力,故B不符合题意;
C.当灯静止时,灯受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力的作用,拉力和重力满足二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故C符合题意;
D.灯所受拉力与线对灯的拉力,是同一个力,不是平衡力,故D不符合题意。
故选C。
4、(2025天津和平一模)小明在假期观看电影《哪吒之魔童闹海》后购买了周边文创“哪吒”盲盒,并将“哪吒”放在盒子上拍照,如图所示,下列分析正确的是( )
A.“哪吒”受到的重力和它对盒子的压力是一对平衡力
B.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力是一对平衡力
C.“哪吒”对盒子的压力和地面对盒子的支持力是一对相互作用力
D.“哪吒”对盒子的压力和盒子对“哪吒”的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】A.“哪吒”受到的重力和它对盒子的压力方向相同,不是一对平衡力,故A错误;
B.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力大小并不相同,不是一对平衡力,故B错误;
C.“哪吒”对盒子的压力和地面对盒子的支持力作用在同一物体上,且大小不同,不是一对相互作用力,故C错误;
D.“哪吒”对盒子的压力和盒子对“哪吒”的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
5、(2025天津南开一模)科技在进步,一些快递公司使用无人机送货,某同学也尝试在无人机下方用绳子悬挂一个重物,如图所示,不考虑空气阻力,则无人机在空中( )
A.加速上升时,重物受到非平衡力的作用
B.水平匀速飞行时,悬挂重物的绳子会偏离竖直方向
C.匀速下降时,重物所受的重力大于绳子对重物的拉力
D.悬停时,重物受到的重力与重物对绳子的拉力是一对平衡力
【答案】A
【解析】A.加速上升时,重物处于非平衡状态,所以受到的是非平衡力,故A符合题意;
B.水平匀速飞行时,不计空气阻力,重物与飞机保持相对静止,所以悬挂重物的绳子不会偏离竖直方向,故B不符合题意;
C.匀速下降时,重物处于平衡状态,重物所受的重力与绳子对重物的拉力是一对平衡力,二者大小相同,故C不符合题意;
D.悬停时,重物受到的重力与重物对绳子的拉力方向相同,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选A。
6、(2025•天津部分区一模)我国的“复兴号”动车组具有高速、平稳等运行特点。某乘客将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上,硬币“纹丝不动”,如图所示。与此硬币所受重力平衡的力是( )
A.硬币对窗台的压力 B.窗台对硬币的支持力
C.硬币对地球的吸引力 D.地球对硬币的吸引力
【答案】B
【分析】静止或匀速直线运动状态的物体处于平衡状态,受平衡力。
【解答】解:B、当硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上“纹丝不动”时,硬币处于平衡状态,受到竖直向下的重力和窗台对它竖直向上的支持力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,是一对平衡力。
A、硬币对窗台的压力作用在窗台上,而重力作用在硬币上,这两个力不是作用在同一物体上,不是平衡力;
C、硬币对地球的吸引力与硬币所受重力是一对相互作用力,不是平衡力;
D、地球对硬币的吸引力就是硬币所受的重力,而不是与重力平衡的力。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
7、(2025天津和平三模)图中,对放在斜面上静止的物体的受力分析,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】静止在斜面上的物体,受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力;由于物体受重力的作用,有向下滑动的趋势,所以斜面还会给物体一个沿斜面向上的摩擦力,物体没有受到下滑的力F,故C正确,ABD错误。
故选C。
8、(2025•河西区二模)如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此,避险车道被称为高速公路上的“救命道”。选项图所示,关于失控车辆冲入避险车道减速滑行过程中的受力示意图,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】失控车辆冲入避险车道减速滑行,先对车进行受力分析,确定各个力的方向、作用点,再根据力的示意图的画法作图。
【解答】解:失控车辆冲入避险车道减速滑行,车受到竖直向下的重力G、垂直车道向上的支持力F、沿车道向下的摩擦力,三力的作用点都画在车的重心,从作用点分别沿力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上G、F、f,如图所示:
故ACD错误,只有B正确。
故选:B。
9、(2025•西青区二模)生活处处有物理,以下情境解释正确的是( )
A.掷出去的实心球继续向前运动--是由于受到惯性作用
B.氢气球能往上飘--是因为受到浮力作用
C.用高压锅把食物煮熟--气压越大沸点越低
D.用注射器将药液注入肌肉--大气压强
【答案】B
【分析】
(1)惯性是指物体保持原来运动状态不变的一种性质,它是物体本身就具有的;
(2)氢气球受空气的浮力,并且浮力大于重力;
(3)水的沸点与气压有关;气压越低,沸点越低、气压越高,沸点越高;
(4)用注射器将药液注入肌肉是利用人的推力实现的,与大气压无关。
【解答】
解:A.惯性是指物体保持原来运动状态不变的一种性质,它是物体本身就具有的,故A错误;
B.氢气球往上飘是因为受到的浮力大于重力,故B正确;
C.高压锅的密封性强,使用时增大气压,提高水的沸点,食物在高温下,短时间内容易熟,故C错误;
D.医生用注射器将药液注入肌肉是依靠手的推力的作用,不是利用大气压,故D错误。
故选:B。
二、填空题
1、(2025天津河西一模)2025年1月25日,在南海某海域,参与演练的多架歼-15战机返回山东舰上,如图,舰载机着舰后由于 继续高速运动,所以必须适时放下着舰钩,钩住甲板上的拦阻索;当舰载机停在航母水平甲板上时,其重力与 力属于平衡力。
【答案】惯性 支持
【解析】[1]舰载机着舰后,由于具有惯性会继续向前运动,为了保证安全,必须适时放下着舰钩,钩住甲板上的拦阻索。
[2]舰载机停在航母水平甲板上时,舰载机受到甲板的支持力和重力大小相等、方向相反、在同一条直线上且作用在同一物体上,是一对平衡力。
2、(2025•和平区三模)天津杨柳青年画是国家级非物质文化遗产之一,鼎盛时期“家家会点染。户户善丹青”,其创新作品“连年有赛”画面中鲤鱼跃出冰面,运动员在冰上起舞,将“鱼跃龙门”的吉祥寓意与冬奥拼搏精神结合。其中运动员穿的冰鞋,冰刀与冰面接触面积很小,对冰面的 很大,使得冰刀滑过瞬间,冰的熔点升高而熔化,形成薄薄的水膜,使接触面分离而减小了 ,从而使运动员动作行云流水,动感丝滑。
【答案】压强;摩擦力。
【分析】
(1)根据p=F/S分析解答;
(2)减小摩擦力的方法:减小压力、让接触面变光滑、让两接触面分离、变滑动摩擦为滚动摩擦。
【解答】解:(1)冰刀与冰面接触面积很小,在压力一定时,根据p=F/S知冰刀对冰面的压强很大;
(2)使得冰刀滑过瞬间,冰的熔点升高而熔化,形成薄薄的水膜,使接触面分离,从而减小了摩擦力。
故答案为:压强;摩擦力。
3、(2025•西青区二模)如图所示的是小凡利用指甲剪剪指甲的情景,此时大拇指所按压的压板相当于 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。锉刀上刻有花纹,是通过增大 增大摩擦的。
【答案】省力;接触面的粗糙程度。
【分析】
(1)结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆;
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
【解答】
解:大拇指按压“压板”时,动力臂大于阻力臂,所以大拇指所按压的压板相当于省力杠杆;
锉刀上刻有花纹,这是在压力一定时通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
故答案为:省力;接触面的粗糙程度。
2、 综合题
1、(2025天津蓟州三模)在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,小奎同学采用了如图1所示的装置。让小车自斜面上某一个固定位置由静止开始自由滑下,用小旗子标记每次小车在相应平面上停止后所处的位置。
(1)让小车从斜面上同一位置下滑,比较小车在不同水平面上运动的距离,得出结论:初速度相同时,小车所受阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离越远;如果水平面是光滑的,那么从斜面上滑下来的小车将会在水平面上 。
(2)在此实验的基础上还可以探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验。
①如图2甲所示,把一个木块放在木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做匀速直线运动,由此可以得到木块受到的滑动摩擦力大小,这样操作的实验原理是 。
②甲、乙两次实验可以得出的结论是: 。
【答案】(1)做匀速直线运动 (2)二力平衡 当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【解析】(1)平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离越远,由此可以推测:如果水平面是光滑的,则小车不受阻力,小车速度将不会改变,那么从斜面上滑下来的小车将会在水平面上做匀速直线运动。
(2)[1]用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,它受到的拉力和摩擦力是一对大小相等、方向相反的平衡力,由此可以得到木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数大小,所以这样操作的实验原理是二力平衡。
[2]分析甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同时,乙图中物体对木板的压力较大,弹簧测力计的示数也较大,即物体受到的滑动摩擦力也较大,所以可以得出的结论是:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
2、(2025•天津部分区二模)小明在用手指翻书时,发现不同材质的书页翻起来难易程度不同,有时还需要往手指上沾点儿水,于是他猜想滑动摩擦力的大小可能跟接触面的材料和潮湿程度有关。
为了验证猜想,准备了如下实验器材:弹簧测力计、地板砖、喷雾器、形状和体积均相同的长方体木块和橡胶块等。他利用上述器材进行了如下实验:
①把木块平放在地板砖上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,如图1所示;
②把木块换成橡胶块,用弹簧测力计水平匀速拉动橡胶块,如图2所示,此时弹簧测力计的示数为3.2N。
③用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度,并多次重复步骤②的实验,得到下表中的数据。
喷雾次数
0
2
4
6
8
10
摩擦力f/N
3.2
3.6
4
3
2.8
2.6
请完成下列任务:
(1)步骤①中,木块受到的滑动摩擦力是 N;
(2)分析步骤③的数据可知:当橡胶与地板接触面潮湿程度增大时,滑动摩擦力 (选填“变大”“变小”或“先变大后变小”);
(3)比较步骤①和步骤②,能否得出橡胶表面比木板表面更粗糙的结论?为什么?
【答案】(1)2.4;(2)先增大后减小;(3)不能;原因是压力大小不同。
【分析】(1)弹簧测力计水平拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力等于拉力大小,木块保持匀速直线运动,通过二力平衡可得出摩擦力大小;
(2)分析数据得出结论;
(3)探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,应控制压力大小不变,只改变接触面的粗糙程度。
【解答】解:(1)木块平放在地板砖上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据二力平衡条件可知,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,木块受到的滑动摩擦力是2.4N;
(2)分析数据得出结论:摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大先增大后减小;
(3)探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,应控制压力大小不变,只改变接触面的粗糙程度,同体积的物体,不同物质,质量不同,不能得出橡胶表面比木板表面更粗糙的结论,原因是压力大小不同。
故答案为:(1)2.4;(2)先增大后减小;(3)不能;原因是压力大小不同。
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