内容正文:
重难0 1 力与运动的综合辨析(受力分析+牛顿运动定律)
内容导航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
核心模块 重难考向 考法解读/考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基
模块01 受力分析核心突破
考向01 单一物体的静态受力分析
考向02 单一物体的动态受力分析
考向03 多物体叠加 / 连接的受力分析
考向04 受力分析作图规范
模块02 牛顿运动定律综合应用
考向01 牛顿第一定律的理解与应用
考向02 二力平衡的条件与判断
考向03 力与运动的关系综合分析
考向04 牛顿运动定律与生活场景结合
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
●难●考●向●解●读
核心模块
重难考向
考法解读/预测
模块01受力分析核心突破
考向01单一物体的静态受力分析
本模块是力学解题的基础核心,中考考查无单独大题,多融合在压强浮力、简单机械、力电综合等压轴题中,同时以选择、填空、作图题单独命题
考向02单一物体的动态受力分析
考向03多物体叠加 / 连接的受力分析
考向04受力分析作图规范
模块02牛顿运动定律综合应用
考向01牛顿第一定律的理解与应用
本模块是力与运动的核心理论,中考选择、填空、实验、简答、综合题均有涉及,单独命题与融合考查并重
考向02二力平衡的条件与判断
考向03力与运动的关系综合分析
考向04牛顿运动定律与生活场景结合
重●难●要●点●剖●析
模块01 受力分析核心突破
考向01 单一物体的静态受力分析
要点梳理
先定研究对象,明确分析目标,排除其他物体干扰;
按“重力优先,接触力随后”顺序分析:先判断重力(所有地球表面物体必受,方向竖直向下),再看与研究对象接触的物体,逐一判断支持力、压力、静摩擦力等接触力;
核心状态:静止物体合力为0,所有受力的大小、方向需满足相互平衡;
常见场景:水平桌面静止的物体(重力 + 支持力)、竖直墙面静止的物体(重力 + 支持力 + 静摩擦力)、斜面静止的物体(重力 + 支持力 + 沿斜面向上的静摩擦力)。
典例验知
1.如图所示,在50N水平向右的力F作用下,重10N的物块静止在竖直墙面上,则物块受到的摩擦力大小为( )
A.50N B.10N C.60N D.40N
【答案】B
【详解】根据题意可知,物块静止在竖直墙面上,处于平衡状态。在竖直方向上,向下的重力与向上的摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,摩擦力大小等于重力,即10N。水平方向的50N推力仅影响物块对墙面的压力,与竖直方向的摩擦力无关,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
技巧点拨
口诀:“一重二弹三摩擦,不接触的力先排查”,避免漏力 / 添力;
斜面受力小技巧:将重力分解为沿斜面向下的分力和垂直斜面向下的分力,分解后支持力与垂直分力平衡,静摩擦力与沿斜面向下分力平衡,直观判断受力大小关系;
验证方法:分析完成后,假设去掉某一个接触力,看物体是否仍能保持静止,若不能则该力必存在,反之则不存在。
类题夯基
2.一个截面是直角三角形的木块放在粗糙水平面上,在斜面上放一个光滑球,球的一侧靠在竖直墙上,木块处于静止,如图所示。若在光滑球的最高点施加一个竖直向下的力,球仍处于静止,则木块对地面的压力和摩擦力的变化情况是( )
A.增大、不变 B.增大、增大
C.不变、增大 D.不变、不变
【答案】B
【详解】
以小球为研究对象进行受力分析,根据题意作出已知的力的示意图如图1所示:小球受到竖直向下的重力,最高点施加一个竖直向下的力,竖直墙对球水平向右的弹力,三角形木块对球垂直于斜面向上的支持力,小球处于静止的平衡状态,应受到竖直方向的平衡力及水平方向的平衡力,当施加一个竖直向下的力时,竖直墙对球水平向右的弹力增大,三角形木块对球垂直于斜面向上的支持力增大。把三角形和球看作一个整体进行分析受力如图2所示:整体受到重力,最高点施加一个竖直向下的力,竖直墙对球水平向右的弹力,地面对整体竖直向上的支持力,由于球与木块整体处于静止状态,根据二力平衡可知,水平方向上,竖直方向上,可见,当施加一个竖直向下的力时,竖直墙对球水平向右的弹力增大,则摩擦力增大,地面的支持力增大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.如图下列关于力的说法正确的是( )
A.爬竿者匀速上爬时受到竖直向下的静摩擦力
B.向瓶内继续注水,瓶保持静止,瓶受到的摩擦力大小不变
C.小琪对体重计的压力与地面对体重计的支持力是一对平衡力
D.爷爷用10N的推力使车匀速前进,看见障碍物立刻改为向后等大的拉力,则小车所受合力为
【答案】D
【详解】A.爬竿者匀速上爬时,身体有向下滑动的趋势,所以受到的静摩擦力方向是竖直向上(与相对运动趋势相反),而非竖直向下,故A错误;
B.瓶保持静止,处于平衡状态,瓶受到的竖直方向下的重力与瓶受到的摩擦力是一对平衡力;向瓶内注水,瓶的总重力增大,因此摩擦力也会随之增大,而非不变,故B错误;
C.小琪对体重计的压力,受力物体是体重计;地面对体重计的支持力,受力物体也是体重计;地面对体重计的支持力等于体重计的重力与小琪对体重计的压力之和,小琪对体重计的压力大小与地面对体重计的支持力大小不相等,不满足平衡力“大小相等”的条件,故C错误;
D.小车匀速前进时,推力与摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力大小为10N,方向向后;改为向后等大的拉力后,小车由于惯性,还会继续向前运动;小车对地面的压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力仍为10N,方向仍然向后;拉力大小也为10N,方向改为向后,此时小车受到的合力为拉力与 摩擦力之和,是20N,故D正确。
故选D。
4.如下图,把吸盘压在竖直的玻璃墙上,挤出空气,它就“吸”在玻璃墙上静止不动,则吸盘所受摩擦力( )
A.方向竖直向下 B.等于大气压力 C.等于其所受重力 D.小于其所受重力
【答案】C
【详解】ABCD.吸盘“吸”在玻璃墙上静止不动,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等;方向相反,且作用在同一条直线上,重力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上,故C符合题意,A、B、D不符合题意。
故选C。
考向02 单一物体的动态受力分析
要点梳理
运动状态与合力的关系:匀速直线运动→合力为 0(受力平衡,同静态分析逻辑);变速运动(加速 / 减速 / 曲线)→合力不为 0,合力方向与运动趋势 / 加速度方向一致;
关键力判断:滑动摩擦力仅与压力大小和接触面粗糙程度有关,与运动速度、接触面积无关;拉力 / 推力等动力变化时,若物体仍匀速,摩擦力大小不变;
加速 / 减速判断:水平方向中,动力>阻力→加速直线运动;动力<阻力→减速直线运动;合力方向与运动方向垂直→曲线运动(如平抛)。
典例验知
5.如图,小明将装有重物的纸箱沿同一水平路面从A点经B点推至C点。小明在A点用水平推力F1未推动纸箱,逐渐增大推力至F2时恰能匀速推动。将纸箱从A匀速推到B,用时t1;在B点卸货,用时t2;再用水平推力F3将纸箱匀速推至C,用时t3;已知AB长为s1,BC长为s2。下列说法正确的是( )
A.在A点推不动,是因为F1小于纸箱受到的摩擦力
B.AB、BC段纸箱均做匀速运动,故F2=F3
C.AC段纸箱的平均速度为
D.在C点突然撤去推力,纸箱由于受到惯性会继续向前运动
【答案】C
【详解】A.在A点推不动,物体处于静止状态即平衡状态,受到平衡力的作用,因此是因为F1等于纸箱受到的摩擦力,故A错误;
B.将纸箱从A匀速推到B,纸箱受到平衡力的作用,水平推力等于纸箱受到的摩擦力;在B点卸货,纸箱的总重力变小,对水平地面的压力变小,再用水平推力F3将纸箱匀速推至C,纸箱受到的摩擦力变小,,纸箱受到平衡力的作用,水平推力等于纸箱受到的摩擦力,则,故B错误;
C.AC段纸箱的平均速度等于AC段纸箱运动的总路程与AC段的总时间之比,平均速度为
故C正确;
D.惯性不是力,不能说受到惯性,在C点突然撤去推力,纸箱由于具有惯性会继续向前运动,故D错误。
故选C。
技巧点拨
匀速运动受力分析:完全参照静态受力,只需保证 “动力 = 阻力、竖直方向受力平衡” 即可;
变速运动核心:抓 “合力方向”,不用纠结单个力的大小,先根据运动状态确定加速度方向,再推导合力方向,最后分析各力的大小关系;
滑动摩擦力 “不变性”:只要物体发生相对滑动,压力和接触面不变,滑动摩擦力就恒定,此结论可直接用于快速判断动力变化后的运动状态。
类题夯基
6.小敏用毛刷清洗家中的地垫,清洗过程中,毛刷水平向右移动,地垫始终保持静止,如图所示,下列说法正确的是( )
A.地垫始终保持静止,所选参照物是毛刷
B.地垫在水平方向不受摩擦力
C.毛刷受地垫的摩擦力方向为水平向左
D.毛刷移动速度越快,所受地垫的摩擦力越大
【答案】C
【详解】A.地垫与地面之间没有位置的变化,以地面为参照物,地垫是静止的,若以毛刷为参照物,地垫相对于毛刷的位置在改变,地垫是运动的,并非静止,故A错误;
BC.地垫始终保持静止,毛刷水平向右移动,地垫会阻碍毛刷向右运动,所以地垫给毛刷一个水平向左的摩擦力;由于物体间力的作用是相互的,所以毛刷给地垫一个向右的摩擦力,故B错误,C正确;
D.滑动摩擦力的大小取决于接触面的粗糙程度和压力大小,与物体的运动速度无关。毛刷移动速度变化时,接触面粗糙程度和压力不变,所以摩擦力大小不变,故D错误。
故选C。
7.如下列图片所示,同一物块在不同的力F的作用下,分别在不同的水平桌面上沿水平方向做匀速直线运动(忽略空气阻力的影响),则下列说法正确的是( )
A.比较图甲、乙,若,且速度,则物块受到的摩擦力
B.比较图乙、丁,若物块受到的摩擦力,则
C.分析图甲,若重力消失,则物块仍会水平向左做匀速直线运动
D.分析图丙,若水平桌面是粗糙的,该物块可能会做匀速直线运动
【答案】D
【详解】A.同一物块在不同的力F的作用下,分别在不同的水平桌面上沿水平方向做匀速直线运动,物块受力平衡。比较图甲、乙,若,物块在水平方向上受力平衡,则,,物块受到的摩擦力,故A错误;
B.比较图乙、丁,若物块受到的摩擦力,则物块在水平方向上受力平衡,要大于物块受到的滑动摩擦力,所以,故B错误;
C.分析图甲,若重力消失,物块对水平桌面无压力,受到的摩擦力为0,则物块在的作用下会水平向左做加速直线运动,故C错误;
D.分析图丙,若水平桌面是粗糙的,当等于重力时,该物块会受到平衡力的作用,可能做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
8.如图所示,小王同学离开蹦床弹起运动过程中,以下关于小王受力说法正确的是( )
A.仍然受到蹦床向上的作用力 B.向上运动过程中不受重力
C.上升过程中受到空气的摩擦力方向向下 D.到达最高点时不受力
【答案】C
【详解】A.小王同学离开蹦床后,不再与蹦床接触,蹦床的弹力消失,没有受到向上的作用力,故A错误;
B.地球附近的一切物体都受到重力作用,小王在向上运动过程中,始终受到竖直向下的重力作用,故B错误;
C.小王在上升过程中,运动方向是向上的,所以受到的空气摩擦力方向是向下的,故C正确;
D.小王到达最高点时,速度为零,但仍然受到重力作用,故D错误。
故选C。
考向03 多物体叠加 / 连接的受力分析
要点梳理
整体法:将多个相互作用的物体视为一个整体,分析整体受到的外力(不考虑物体间的相互作用力),适用于判断整体的运动状态、整体与接触面的相互作用;
隔离法:将研究对象从整体中单独分离,分析其受到的所有力(包括与其他物体的相互作用力),适用于判断物体间的相互作用力大小;
核心原则:先整体后隔离,先通过整体法判断整体受力与运动状态,再用隔离法分析局部受力,减少分析难度;
常见场景:叠放的两个物体在水平面上匀速 / 加速运动、通过绳子连接的两个物体沿斜面运动。
典例验知
9.物理社的同学在同一桌面上研究物体的运动与力的关系。首先小君用水平向右的力F1拉物块A运动,小洋则发现能用F2的力拉着物块B以6m/s的速度做匀速直线运动,小佳用F的力推着AB整体一起向左做匀速直线运动,如图甲所示。小君记录拉力F1与时间t的关系如图乙所示,速度v与时间t的关系如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.甲图中,A运动时受到的摩擦力为3N B.F2一定大于F1
C.若F=6N,则甲图中A对B的作用力为3N D.若F2=3N ,则甲图中F=5N
【答案】D
【详解】A.从丙图可知,在6~8s内物块A做匀速直线运动,此时A在水平方向上受到的拉力F1和滑动摩擦力是一对平衡力,由图乙可知,6~8s内,,则A受到桌面的滑动摩擦力为,甲图中,A运动时受到的摩擦力为2N,故A错误;
B.由题意,在F2的作用下,物块B做匀速直线运动,此时B在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,拉力F2的大小与B受到的摩擦力大小相等,即,A、B分别对水平桌面的压力大小不确定,A、B的底面粗糙程度不确定,则A、B受到桌面的滑动摩擦力大小不一定相等,而,所以F2不一定大于F1,故B错误;
C.由题意,图甲中,在6N的水平推力F作用下,A、B一起做匀速直线运动,把AB看成一个整体,AB在水平方向上受到的推力和滑动摩擦力为一对平衡力,因此摩擦力大小等于推力大小等于6N,即
而A受到的滑动摩擦力是,则B受到的滑动摩擦力是
则物块B受到水平方向的A对B向右的推力、4N向右的滑动摩擦力和向左的推力F的作用,三个力平衡,即A对B向右的推力为,故C错误;
D.若,图甲中物块B做匀速直线运动,此时B受到的摩擦力与拉力F2相等,即B受到的滑动摩擦力为
图甲中AB整体一起向左做匀速直线运动,A受到的滑动摩擦力是2N,推力F的大小等于A、B受到的滑动摩擦力之和,即,故D正确。
故选D。
技巧点拨
整体法适用条件:物体间无相对运动(匀速 / 静止)或相对运动状态一致(共同加速 / 减速);
隔离法选择技巧:优先隔离受力较少的物体,比如叠放物体中,先隔离上方的物体(仅受重力和支持力,无摩擦力),再推导下方物体的受力,避免复杂分析;
相互作用力规律:物体间的相互作用力大小相等、方向相反、作用在不同物体上,分析时可通过此规律验证受力是否合理。
类题夯基
10.如下列图片所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、质量不同的两个木块,它们按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力、、和的作用下,做匀速直线运动,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.甲、乙两图中,接触面的粗糙程度相同,木块P对接触面的压力小于木块Q对接触面的压力,所以,故A错误;
B.乙、丙两图中,木块Q对接触面的压力小于木块P、Q整体对接触面的压力,所以,故B错误;
CD.丙、丁两图中,接触面的粗糙程度相同,压力的大小相同,它们受到的摩擦力相同,所以,故C错误,D正确。
故选D。
11.如图甲所示,一位同学用水平向右的推力推叠放在一起的相同的物块A和B,推力与时间的关系如图乙所示,A和B一起运动,它们的速度与时间的关系如图丙所示。图丁则是在同样的水平面上将AB平铺放置,用力将其匀速直线推动。下列说法正确的是( )
A.内,A、B均不受摩擦力
B.内,A受到的摩擦力为,B不受摩擦力
C.内,A、B受到的摩擦力均为
D.在图丁中,推力为,A对B的推力为
【答案】D
【详解】A.在0~2s内,由F-t图像可知,A受到的推力为10N,由v-t图像可知,此时A静止(处于平衡状态),其受到的静摩擦力和推力是一对平衡力,所以该过程中A受到的摩擦力
B相对A静止,没有相对运动,不受A的摩擦力,故A错误;
BC.由图丙可知,物体AB在4~6s内速度为2m/s,处于匀速直线运动状态,受推力和滑动摩擦力一对平衡力,推力和滑动摩擦力大小相等,由图乙可知此时受到的推力为20N,所以物体A滑动摩擦力也为20N,物体B受到重力和支持力,没有受到摩擦力。
物体AB在2~4s内处于加速运动状态,由于压力和接触面的粗糙程度都不变,所以物体A受到滑动摩擦力不变,仍为20N,物体B在水平方向受到向右的摩擦力,故BC错误;
D.在丁图中,若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动,因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力,推力F的大小为20N,AB整体受到的摩擦力为20N,由于A和B完全相同,则B受到的摩擦力等于摩擦力的一半,即为10N,B做匀速直线运动,则B受到的推力为10N,故D正确。
故选D。
12.如图甲所示,A、B、C(,,)三个物体与桌面粗糙程度均相同,叠放在水平桌面,水平拉力作用于B上,A、B、C整体一起向右做匀速直线运动。如图乙用轻绳跨过定滑轮将A、C相连,水平拉力作用于B,B相对于地面做匀速直线运动,保持静止。下列说法正确的是( )
①图乙中A不受摩擦力 ②图甲中B所受重力与支持力是一对平衡力
③ ④图乙中地面对C的摩擦力为2N,方向水平向左
A.①③ B.②③ C.①④ D.③④
【答案】D
【详解】①在乙图中,A相对于地面保持静止,但B在A的下方相对于地面运动,因此A和B之间存在相对滑动。B对A有滑动摩擦力作用。 B相对于A向右运动,所以B对A的滑动摩擦力方向水平向右。故①错误;
②图乙中,B相对地面匀速直线运动,处于平衡状态,竖直方向上所受的竖直向下的重力、A对B的压力和竖直向上的C对B的支持力是平衡力,所以B的重力比支持力小,故②错误;
③图甲中,A、B间没有摩擦力,把A、B、C三个物体看成一个整体,这个整体在水平方向上所受的拉力和地面对这个整体的滑动摩擦力是一对平衡力,地面对C,即地面对这个整体的摩擦力
A、B、C三个物体的重力分别为
三个物体与桌面的粗糙程度均相同,滑动摩擦力与压力成正比,设C对B的摩擦力为,则有
所以C对B的滑动摩擦力
同理,A对B的滑动摩擦力
B相对A、C都是向右运动,所受的两个摩擦力水平向左,B在水平方向上所受的摩擦力与拉力是平衡力,所以拉力
故③正确;
④A、C保持静止,B相对于地面向右做匀速直线运动,则A、C受到B的滑动摩擦力方向均水平向右。由A静止处于平衡状态可知,定滑轮上的绳子对A向左的拉力为3N,则C受到定滑轮上的绳子向左的拉力也为3N。C保持静止,处于平衡状态,应受平衡力的作用,分析C受力情况:绳子对C有水平向左的3N的拉力,B对C有水平向右的摩擦力5N,则地面对C应有2N水平向左的摩擦力,故④正确。
故选D。
考向04 受力分析作图规范
要点梳理
基本要求:作用点、方向、标度(可选)、力的符号四要素齐全,作用点必须画在研究对象上(一般画在重心);
方向规范:重力竖直向下、支持力 / 压力垂直于接触面、摩擦力沿接触面与相对运动(趋势)方向相反、拉力沿绳 / 杆的方向;
大小体现:若受力平衡,相互平衡的力线段长度相等;若合力不为 0,力的大小用线段长度比例表示(需标注标度);
易错规避:不画多余的力、不遗漏必受的力、方向不画反,多个力时用不同符号区分(如 G、F 支、f、F 拉)。
典例验知
13.一物体沿斜面匀速下滑,小光画出了该物体的受力示意图,如图所示。对于图中的受力分析,画法均正确的一组是( )
A.G和F支 B.F压和f C.F支和F压 D.G和f
【答案】D
【详解】物体沿斜面匀速下滑,对物体进行受力分析知道,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支,方向垂直于接触面向上;以及沿斜面向上的摩擦力。物体对斜面的压力是作用在斜面上的,不是作用在物体上,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
技巧点拨
作图步骤:定对象→定重心→按顺序画力→标要素,按此步骤可避免遗漏;
斜面作图技巧:将重力画在重心,支持力垂直斜面向上,摩擦力沿斜面向上,三个力的作用点重合,线段长度按大小比例绘制;
阅卷得分点:作用点画在研究对象上、方向准确、标注力的符号,这三点是必得分点,标度可根据题目要求选择(题目未要求时,可省略标度,用线段长度体现大小)。
类题夯基
14.图甲为小红做引体向上时挂在单杠上静止时的情境,图乙分别画出了她和单杠的受力示意图(单杠的重力忽略不计),则( )
A.G与是一对平衡力 B.G与是一对相互作用力
C.和是一对平衡力 D.和是一对相互作用力
【答案】D
【详解】A.是小红的重力,是单杠受到的力,二者不是作用在同一物体上,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.是小红的重力,是单杠对小红的拉力,二者作用在同一物体(小红)上,是一对平衡力,不是相互作用力,故B不符合题意;
C.是单杠对小红的拉力,是地面对单杠的支持力,与不是作用在同一物体上,方向相同,既不是一对相互作用力,也不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.是单杠对小红的拉力,是小红对单杠的拉力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在这两个物体上,是一对相互作用力,故D符合题意。
故选D。
15.如图所示,滑块在拉力F的作用下沿斜面匀速向上运动,图中画出的滑块受力示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由图可知,滑块受到竖直向下的重力,垂直斜面向上的支持力,物体沿斜面向上运动,斜面给物体一个沿斜面向下的摩擦力,滑块还受到一个沿斜面向上的拉力F作用,从而保持匀速直线运动,故B正确,ACD错误。
故选B。
16.以下作图错误的是 ( )
A.画物体A对斜面的压力F示意图
B.画悬浮在水中的鱼受力示意图
C.用最小的力拉动车滑轮的组装方法
D.画出施加在杠杆上最小动力F1的示意图
【答案】B
【详解】A.物体A对斜面的压力F方向垂直于斜面向下,作用点在物体和斜面的接触面上,故A正确,A不符合题意;
B.悬浮在水中的鱼受到的浮力等于它的重力,图中表示力的线段长度不相等。故B错误,B符合题意;
C.吊着动滑轮的绳子段数越多越省力,一个定滑轮和动滑轮组成的滑轮组,最多由3段绳子吊着动滑轮,故C正确,C不符合题意;
D.当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小,如图,OB为最长的动力臂,与之垂直的力即为最小的动力F1,故D正确,D不符合题意。
故选B。
模块02 牛顿运动定律综合应用
考向01 牛顿第一定律的理解与应用
要点梳理
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,也叫惯性定律;
核心本质:力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因;
惯性:物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都有惯性,惯性大小仅与物体的质量有关,与速度、受力、运动状态无关;
经典实验:阻力对物体运动的影响(斜面小车实验),控制变量法(控制小车从同一斜面同一高度由静止滑下,保证初速度相同),科学推理法(推理出 “水平面绝对光滑时,小车将做匀速直线运动”)。
典例验知
17.2025年亚洲冬季运动会在哈尔滨举行,如图所示是一中国运动员在空中技巧项目中的比赛场景,下列关于空中技巧项目中涉及到的物理知识分析错误的是( )
A.若运动员竖直腾空,到达最高点的瞬间不受力的作用
B.若运动员竖直腾空,到达最高点的瞬间动能为零
C.运动员起跳时要用力蹬雪地,利用了力的作用是相互的
D.运动员离开雪地后由于惯性还能继续向上运动
【答案】A
【详解】A.在任何情况下,只要物体在地球附近,都会受到重力作用。运动员在空中腾空时,无论处于运动轨迹的哪个位置,重力始终存在,因此运动员受到重力作用。说“不受力的作用”不符合物理事实。故A错误,符合题意;
B.在竖直腾空运动中,运动员的动能与其质量和速度有关, 到达最高点瞬间,速度为零,因此动能为零。故B正确,不符合题意;
C.根据物体间力的作用是相互的,当运动员用力蹬雪地时,雪地对运动员施加一个大小相等、方向相反的反作用力,使运动员向上运动,这体现了力的相互性作用。故C正确,不符合题意;
D.根据牛顿第一定律(惯性定律),物体具有保持其运动状态不变的性质。运动员起跳后获得向上的初速度,离开雪地后,由于惯性,会继续向上运动,直到重力作用使其减速并下落。故D正确,不符合题意。
故选A。
技巧点拨
惯性现象解释答题模板:“原来物体处于 ×× 状态→某部分因受力改变运动状态→另一部分因具有惯性保持原来的 ×× 状态→所以出现 ×× 现象”(如汽车刹车时人向前倾、拍打衣服落灰);
惯性大小判断:只需看质量,质量越大,惯性越大(如货车比小汽车惯性大,不易刹车);
实验题得分点:控制变量的操作(同一高度滑下)、实验现象(阻力越小,小车运动距离越远)、科学推理的结论,这三点需完整表述。
类题夯基
18.体育运动是衡量国家综合国力的重要标志,也是人们生活中不可或缺的一部分,在各类体育运动项目中,也蕴藏着满满的物理知识。下列对体育运动中的现象分析正确的是( )
A.乒乓球运动中,空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将保持静止
B.短道速滑项目中,运动员在匀速转弯过程中,其受力的合力一定不为零
C.在自由体操项目中,运动员空翻离地,在落回地面之前,是不受重力的
D.站在领奖台上的运动员,对领奖台的压力和自身重力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.根据牛顿第一定律,空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将保持原来的运动状态,即它将继续做匀速直线运动,故A错误;
B.短道速滑项目中,运动员在匀速转弯时,虽然其速度大小不变,但运动方向在不停地改变,运动员的运动状态一直在发生变化,所以其所受的合力一定不为零,故B正确;
C.重力的施力物体是地球,重力的施加不需要两物体间接触,地面附近的所有物体都会受到重力作用;所以在自由体操项目中,运动员空翻落回地面之前,仍要受到重力作用,故C错误;
D.平衡力是指作用在同一物体上,且大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力;运动员对领奖台的压力和运动员所受重力这两个力是作用在两个受力物体上,不符合平衡力的条件,故D错误。
故选B。
19.关于中考体育测试场上出现的运动场景,下列分析正确的是( )
A.小华进行800m测试通过终点时不能立即停下来,是因为受到惯性的作用
B.小华在跳远测试中,人对地面的压力和地面对人的支持力是一对相互作用力
C.小明进行俯卧撑测试时,人体可以看作是一个以脚尖为支点的费力杠杆
D.小明踢出去的足球在草地上滚动一段距离会停下来,是因为足球不受力的作用
【答案】B
【详解】A. 小华通过终点时不能立即停下,是因为她具有惯性,惯性是物体固有属性,不是力,不能说“受到惯性”,故A错误;
B. 人对地面的压力和地面对人的支持力大小相等、方向相反、作用在不同物体上,符合相互作用力的定义,故B正确;
C. 俯卧撑时,支点在脚尖,手施加的力为动力,动力臂通常大于阻力臂,属于省力杠杆,而非费力杠杆,故C错误;
D. 足球停下来是因为受到草地的摩擦阻力作用,而非“不受力”,故D错误。
故选B。
20.根据你所学的物理知识,下列分析正确的是( )
A.地球上的物体只要受力,其运动状态一定会发生改变
B.物体运动状态改变时,一定受到力的作用
C.摩擦力的方向一定与物体运动方向相反
D.踢出去的足球能继续飞行是因为受到惯性力的作用
【答案】B
【详解】A.地球上的物体受力,如果受到的是平衡力,其运动状态不会发生改变,故A错误;
B.力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态改变时,一定受到力的作用,故B正确;
C.摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反,摩擦力的方向不一定与物体运动方向相反,例如人走路时,脚受到的摩擦力方向与人运动的方向相同,故C错误;
D.踢出去的足球能继续飞行是因为足球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故D错误。
故选B。
考向02 二力平衡的条件与判断
要点梳理
二力平衡条件:两个力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上(四字总结:同体、等大、反向、共线);
平衡力的效果:物体在平衡力作用下,保持静止或匀速直线运动状态,合力为 0;
相互作用力(作用力与反作用力):两个力作用在不同物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
核心区别:是否作用在同一物体上(平衡力同体,相互作用力异体),这是判断的唯一标准。
典例验知
21.为了提高巡逻效率,减轻巡逻时的体力消耗,巡逻队配备了巡逻电动平衡车(如图甲所示),当巡逻队员驾驶着巡逻车匀速直线前进时,图乙、丙分别画出了平衡车和人的受力示意图,关于受力分析,下列说法正确的是( )
A.F1与F2是一对平衡力
B.F2与F3是一对平衡力
C.F3与G人是一对相互作用力
D.F2与F3是一对相互作用力
【答案】D
【详解】A.F1是地面对平衡车的支持力,F2是人对平衡车的压力,两个力的大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
BD.F2是人对平衡车的压力,F3是平衡车对人的支持力,作用在两个物体上,大小相等,方向相反,同一直线,故F2与F3是一对相互作用力,不是平衡力,故B错误,D正确;
C.F3是平衡车对人的支持力,G人是人的重力,作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故C错误。
故选D。
技巧点拨
判断技巧:先找受力物体,若两个力的受力物体是同一个物体,则为平衡力;若受力物体是两个不同的物体,则为相互作用力;
常见实例区分:放在桌面上的杯子,杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力(平衡力,都作用在杯子上);杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力(相互作用力,分别作用在桌面和杯子上);
快速判断口诀:“同体平衡,异体相互”,直接抓住核心区别,避免混淆。
类题夯基
22.如图甲所示,在粗糙的水平台面上,一轻质弹簧的左端固定在墙壁上,右端连接一个金属块,金属块保持静止且弹簧处于压缩状态,图乙、丙中分别画出了该状态下金属块和弹簧在水平方向上的受力示意图,下列判断正确的是( )
A.f与F3是一对平衡力 B.F1与F3是一对相互作用力
C.f与F2是一对平衡力 D.F2与F3是一对相互作用力
【答案】B
【详解】A.由题图可知,f与F3没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B.由题图可知,F1是弹簧对金属块的推力;F3是金属块对弹簧的推力,两者大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,分别作用在金属块和弹簧上,所以是一对相互作用力,故B正确;
C.由题图可知,f与F2没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.由题图可知,F2与F3都作用在弹簧上,这两个力不是两个物体之间的相互作用,不是相互作用力,故D错误。
故选B。
23.如图甲所示,在粗糙的水平台面上,一轻质弹簧的左端固定在墙壁上,右端连接一个金属块,金属块保持静止且弹簧处于压缩状态;图乙中分别画出了该状态下金属块和弹簧在水平方向上的受力示意图,下列判断不正确的是( )
A.f与是一对平衡力
B.与是一对相互作用力
C. F2与F3是一对平衡力
D. F2与F3是一对相互作用力
【答案】D
【详解】A.f与F1作用在同一个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力。故A正确,不符合题意;
B.作用力和反作用力是两个不同物体之间的作用,这两个力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上。因金属块受到的弹簧施加的水平向右的弹力F1的作用,而弹簧受到金属块施加的水平向左的水平压力F2的作用,且这两个力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,故F1与F2是一对相互作用力,故B正确,不符合题意;
CD.F2与F3两个力作用在同一个物体上(弹簧),大小相等,方向相反,作用在同一直线上,因此是一对平衡力,故C正确,不符合题意;D错误,符合题意。
故选D。
24.如图所示,轻质细线悬挂着灯笼静止在空中,图中分别画出了灯笼和天花板的部分受力示意图,则下列说法正确的是( )
A.绳子拉天花板的力就是灯笼重力G
B.G与是一对平衡力
C.与是一对相互作用力
D.G与是一对相互作用力
【答案】B
【详解】A.绳子拉天花板的力是拉力,此时拉力等于灯笼重力G,但拉力不是重力,故A错误;
B.灯笼静止在空中,处于平衡状态,灯笼受到的重力与灯笼受到绳子的力是一对平衡力,所以G与F2是一对平衡力,故B正确;
C.F1是天花板受到绳子的拉力,F2是灯笼受到的拉力,施力物体都是绳子,受力物体不同,所以F1与F2不是一对相互作用力,故C错误;
D.G与F1方向相同,所以不是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
考向03 力与运动的关系综合分析
要点梳理
核心逻辑:受力情况决定运动状态,运动状态反映受力情况,二者一一对应;
正向分析(受力→运动):
· 不受力 / 受平衡力→静止或匀速直线运动;
· 受非平衡力→运动状态改变(速度大小改变、运动方向改变,或两者同时改变);
反向分析(运动→受力):
· 运动状态不变(静止 / 匀速)→不受力或受平衡力;
· 运动状态改变(加速 / 减速 / 曲线)→受非平衡力,合力方向与运动趋势一致。
典例验知
25.如图所示,为探究力和运动的关系,让滑块从光滑斜面上自由滑下,逐渐减小水平面的粗糙程度,测量滑块在水平面上的运动距离,并推测当滑块与水平面没有摩擦力时滑块的运动状况。下列分析正确的是( )
A.滑块沿斜面下滑过程中受力平衡
B.滑块沿斜面下滑过程中重力势能转化为动能
C.滑块到达水平面后受惯性作用继续运动一段距离
D.滑块到达水平面后因为没有外力维持最终停下来
【答案】B
【详解】A.滑块沿斜面下滑过程中,虽然受到重力、斜面的支持力和摩擦力的作用,但由于斜面是光滑的,因此没有摩擦力。然而,滑块在下滑过程中速度在增大,说明其运动状态在改变,因此它受到的力不是平衡力。平衡状态是指物体在不受外力作用或者所受的外力之和为零时,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态,故A错误;
B.滑块沿斜面下滑时,高度降低,速度增大。这是因为滑块的重力势能(由于物体位置和高度而具有的能量)在转化为动能(由于物体运动而具有的能量)。随着滑块下滑,其重力势能减小,而动能增大,故B正确;
C.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,它不是一种力,因此不能说“受惯性作用”。滑块到达水平面后,由于具有惯性,它会保持原来的运动状态继续向前运动一段距离,故C错误;
D.滑块在水平面上停下来,并不是因为没有外力维持其运动,而是因为受到了水平面的摩擦力作用。摩擦力会阻碍滑块的运动,使其速度逐渐减小,即运动状态发生改变,最终停下来。即使滑块与水平面之间没有摩擦力,根据牛顿第一定律(一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态),滑块也会以在水平面上达到的速度做匀速直线运动,而不会停下来,故D错误。
故选B。
技巧点拨
分析步骤:先定运动状态→判断合力是否为 0→推导受力情况,反向分析比正向分析更常用,中考常考此逻辑;
运动状态改变的判断:只要物体的速度大小或运动方向其中一个发生改变,运动状态就改变(如匀速圆周运动,速度大小不变但方向改变,仍受非平衡力);
易错点:“物体受力就运动,不受力就静止” 是错误的,纠正:受力的物体可能静止(受平衡力),不受力的物体可能做匀速直线运动。
类题夯基
26.5月8日,在2023年世界泳联跳水世界杯蒙特利尔站的女子单人十米跳台决赛中,中国选手全红婵夺得冠军。图示为其参加比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力,下列对全红婵的分析正确的是( )
A.全红婵用力向下蹬跳台起跳时,在离开跳台前受平衡力作用
B.到达最高点时,若所受力全部消失,全红婵将静止在最高点
C.全红婵从最高点到入水的过程中,只受重力作用
D.入水过程中,所受浮力大小变大
【答案】D
【详解】A.全红婵用力向下蹬跳台起跳时,她的速度在不断增加,即她的运动状态在改变。根据牛顿第一定律,如果物体受到平衡力的作用,那么它的运动状态将不会改变。因此,全红婵在离开跳台前不可能受到平衡力的作用,故A错误;
B.当全红婵到达最高点时,她具有水平方向的速度。如果此时她所受的所有力都消失,那么根据牛顿第一定律,她将保持力消失那一瞬间的速度和方向做匀速直线运动,而不是静止在最高点,故B错误;
C.在全红婵从最高点到入水的过程中,她已经进入水中,因此除了受到重力以外,还受到浮力等,故C错误。
D.当全红婵入水时,她排开的水的体积会逐渐增大,根据阿基米德原理知道,物体在液体中所受的浮力大小等于它所排开的液体所受的重力,因此,随着排开水体积的增大,全红婵所受的浮力也会逐渐增大,故D正确。
故选D。
27.我国电磁轨道炮近年来取得了重大进展。如图所示,这是电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触,并与电源构成闭合电路,通电后金属杆就会受到向右的力,于是将炮弹发射出去。则下列有关分析不正确的是( )
A.金属轨道越光滑炮弹发射速度将越大
B.增大金属杆中的电流,可提高炮弹发射速度
C.电磁炮的发射原理与发电机的原理相同
D.同时改变磁场方向和电流方向,金属杆受力方向不变
【答案】C
【详解】A.炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触,并与电源构成闭合电路,通电后金属杆就会受到向右的力,于是将炮弹发射出去,金属轨道越光滑,炮弹受到的阻力越小,炮弹发射速度将越大,故A正确,不符合题意;
B.增大金属杆中的电流,金属杆就会受到向右的力越大,可提高炮弹发射速度,故B正确,不符合题意;
C.电磁炮的发射原理是通电导体在磁场中受到力的作用,与电动机的原理相同,故C错误,符合题意;
D.只改变磁场或电流方向,金属杆的受力方向发生改变;同时改变磁场方向和电流方向,金属杆受力方向不变,故D正确,不符合题意。
故选C。
28.科学实践小组利用如图所示的装置,在光滑的地面上进行测量摩擦力大小的活动,关于活动,下列情况分析正确的是( )
A.若小车做加速运动,物块A受力不平衡
B.若小车做减速运动,物块A受力不平衡
C.若小车做匀速运动,拉力F与弹簧测力计的示数相等
D.无论小车做什么运动,拉力F与弹簧测力计的示数相等
【答案】C
【详解】弹簧测力计的示数等于物块A所受的摩擦力,无论小车水平向右匀速运动还是加速运动,物块A保持静止不动,处于平衡状态,其受到的小车对其的摩擦力等于弹簧测力计对其的拉力,并且二力是一对平衡力;对于小车而言,由于是在光滑地面做实验,则小车在向右运动时,其只受到拉力F以及物块A对其的摩擦力,由于力的作用是相互的,所以物块A对小车的摩擦力等于小车对物体A的摩擦力;当小车做匀速直线运动时,其处于平衡状态,则其受到的拉力F与物块A对其的摩擦力相等,即等于弹簧测力计的示数,若小车做变速运动,其受力不平衡,则其受到的拉力F与物块A对其的摩擦力不相等,即不等于弹簧测力计的示数,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
考向04 牛顿运动定律与生活场景结合
要点梳理
常见生活场景:交通(汽车刹车、安全带、限速限载)、体育(跳远助跑、投篮、乒乓球击球)、生活(拍打衣服落灰、洗衣机脱水、推桌子未动);
核心考点:结合场景解释惯性现象、判断二力平衡、分析力与运动的关系,考查知识的实际应用能力;
答题要求:结合物理原理,语言规范,逻辑清晰,避免只说现象不说原理。典例验知
29.如图所示,这是运动员撑着雪杖越过弯道,冲向终点的场景。下列分析正确的是( )
A.运动员相对雪地是静止的
B.运动员加速冲向终点,运动状态没有改变
C.雪杖对雪地的力和雪地对雪杖的力是一对相互作用力
D.滑行时若所受力消失,运动员会停止运动
【答案】C
【详解】A. 运动员滑雪时以雪地为参照物,运动员相对于雪地位置是变化的,运动员相对于雪地是运动的,故A错误;
B. 运动员加速冲向终点,运动员的速度大小在不断变化,运动运动员的运动状态在发生变化,故B错误;
C. 雪杖对雪地施加力的同时,雪地也会对雪杖有力的作用,体现了物体间力的作用是相互的。雪杖对雪地的力和雪地对雪杖的力是一对相互作用力,故C正确;
D. 滑行时若所受的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,将保持匀速直线运动,故D错误。
故选C。
技巧点拨
场景分析核心:先识别考点(惯性 / 二力平衡 / 力与运动的关系),再用对应知识点解释,避免答非所问;
交通场景高频考点:限速(减小速度,减小刹车距离)、限载(增大质量,增大惯性,不易刹车)、安全带(防止惯性带来的危害)、汽车启动 / 刹车时的运动状态改变(力改变运动状态);
体育场景高频考点:跳远助跑(利用惯性,使运动员起跳后保持原来的运动状态,跳得更远)、投篮(力改变物体的运动状态,使篮球做曲线运动);
答题模板:“场景描述→涉及的物理原理→原理与场景的结合分析”,按此模板答题,逻辑清晰,不易丢分。
类题夯基
30.如图是课间同学们踢毽子的情景,一名同学将毽子踢向另一名同学。对在空中运动的毽子的分析正确的是( )
A.运动状态不变
B.在最高点时受平衡力作用
C.在最高点时没有惯性
D.在上升过程中,若受力全部消失,毽子将会做匀速直线运动
【答案】D
【详解】A.在空中运动的毽子,运动方向和速度大小都发生改变,运动状态改变,故A错误;
B.毽子在最高点时在水平方向上仍有一定速度,受到竖直向下的重力与空气阻力,二力不在一条直线上,受力不平衡,故B错误;
C.一切物体都有惯性,毽子在最高点时有惯性,故C错误;
D.在上升过程中,若受力全部消失,根据牛顿第一定律可知,毽子将会做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
31.2024年3月,中国乒乓球队通过奋勇拼搏,在WTT仁川冠军赛夺冠.如图是乒乓球球落地后又弹起的示意图.分析可知,乒乓球( )
A.在点时受力平衡
B.在点时受力平衡
C.在点时,若所受力全部消失,其运动状态将改变
D.从点运动到点过程中,运动状态一定发生改变
【答案】D
【详解】AB.A、B两点,均受重力和空气阻力的作用,且两个力不在一条直线上,故受力不平衡,故AB不符合题意;
C.在A点时,若所受力全部消失,将以现有速度做匀速直线运动,运动状态不变,故C不符合题意;
D.从B点运动到D点过程中,运动的方向、速度发生了改变,运动状态一定发生改变,故D符合题意。
故选D。
32.如图所示,某同学对下列物体进行了受力分析,其中正确的是( )
A.甲图中,用90N向上的力搬地面上重100N的石块,石块所受合力为0N
B.乙图中,毽子在脚的作用力下向上运动,说明运动需要力来维持
C.丙图中,人推木箱未推动,人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
D.丁图中,足球在空中飞行时,所有力都消失,物体将保持静止
【答案】A
【详解】A.甲图中,用90N向上的力搬地面上重100N的石块不可能搬动,石块处于静止状态,受力平衡,还受到地面对其向上的10N的支持力,因此,石块所受合力为0N,故A正确;
B.乙图中,毽子在脚的作用力下向上运动,离开脚后由于惯性向上运动,说明物体的运动不需要力来维持,故B错误;
C.丙图中,人推木箱未推动,木箱处于平衡状态,受力平衡,人对木箱的推力和地面对木箱的摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以人对木箱的推力等于地面对木箱的摩擦力,故C错误;
D.丁图中,足球在空中飞行时,所有力都消失,此时足球有一定的速度,根据牛顿第一定律,物体将做匀速直线运动,故D错误。
故选A。
重●难●提●分●必●刷
一、单选题
1.牛顿第一定律的发现和总结是( )
A.由斜面小车实验直接得到的结论
B.通过日常生活和生产实际得出的结论
C.仅仅通过理论分析和数学推导就得出的规律
D.在实验的基础上,经过分析推理概括得到的结论
【答案】D
【详解】牛顿第一定律的得出是牛顿在大量实验的基础上,通过分析推理概括得到的结论。不是由斜面小车实验直接得到的结论,也不是通过日常生活和生产实际得出的结论,也无法通过理论分析和数学推导就得出,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.如图所示,在2023年10月7日杭州亚运会女排决赛中,中国女排战胜对手勇夺冠军。下列比赛过程中的说法,正确的是( )
A.运动员颠球时,排球受到弹力,施力物体是排球
B.排球离开手在空中飞行时,受到重力和手对球的弹力
C.运动员用力扣击排球的同时,排球也对运动员施加了力
D.只要运动员对排球施加的力等大,力的作用效果就会相同
【答案】C
【详解】A.运动员颠球时,排球受到弹力,施力物体是运动员的手,而不是排球自身,故A错误;
B.排球离开手在空中飞行时,不再受到手对球的弹力,只受到重力和空气阻力,故B错误;
C.因为力的作用是相互的,运动员用力扣击排球时,运动员对排球施加力的同时,排球也会对运动员施加一个反作用力,故C正确;
D.力的作用效果不仅与力的大小有关,还与力的方向和作用点有关。所以即使运动员对排球施加的力等大,若力的方向和作用点不同,力的作用效果也不一定相同,故D错误。
故选C。
3.下列关于“牛顿第一定律”的建立的说法中正确的是( )
A.它是通过日常生活推导出来的
B.它是通过理论推导出来的
C.它是通过实验直接证明的
D.它是以实验事实为基础通过推理而概括出来的
【答案】D
【详解】牛顿第一定律的实验条件是“物体不受力的作用”。而在现实生活中,物体不受力的情况是不存在的,即此实验条件无法实现;所以,实验结论无法由日常经验得出,更不能由实验得出;而验证牛顿第一定律的实验是一个理想实验,即牛顿第一定律的结论是在大量经验事实的基础上,通过科学的推理而概括出来的,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.关于教材上的四幅图,说法正确的是( )
A.图甲托住两个鸡蛋用力大约10N
B.图乙茶杯放在硬桌面上,茶杯没有让桌面发生形变
C.图丙由重力和质量的图像可知质量与重力成正比
D.图丁通常两个接触面相对运动时,细微的凹凸不平就会彼此阻碍,从而产生滑动摩擦力
【答案】D
【详解】A.托住两个鸡蛋用力大约1N,故A错误;
B.茶杯放在硬桌面上,茶杯让桌面发生了微小形变,故B错误;
C.由重力和质量的图像可知重力与质量成正比,故C错误;
D.通常两个接触面相对运动时,细微的凹凸不平就会彼此阻碍,产生一种阻碍物体相对运动的力,这就是滑动摩擦力,故D正确。
故选D。
5.下列所估测的数据中最接近实际的是( )
A.学校教室内空气所受重力约为600N
B.大拇指指甲受到的大气压力约为10N
C.中学生上楼做功的功率约为300W
D.中学生走路时对地面压强约为
【答案】B
【详解】A.学校教室内空气的质量约
m=ρV=1.29kg/m3×3m×8m×10m=309.6kg
所受重力约
G=mg=309.6kg×10N/kg=3096N
故A不符合题意;
B.中学生大拇指指甲的面积约
1cm2=10-4m2
一个大气压在1.0×105Pa左右,大拇指指甲受到的大气压力在
F=pS=1.0×105Pa×10-4m2=10N
左右,故B符合题意;
C.中学生的体重G=500N,一楼到二楼的高度h=3m,时间t=10s,普通中学生上楼时,克服自己的重力做的功
W=Gh=500N×3m=1500J
做功的功率约为
P==150W
故C不符合题意;
D.中学生的体重在G=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.04m2左右,走路时对地面压强约为
=2.5×104Pa
故D不符合题意。
故选B。
6.如图所示,某同学在玩滑板车时发现,脚蹬地的时候运动得比较快,但不瞪地了,最终就会停下来。这一事实说明( )
A.力是使物体运动的原因
B.力是使物体静止的原因
C.物体的运动要靠力来维持
D.力是使物体运动状态发生改变的原因
【答案】D
【详解】脚蹬地时,脚受到地面对脚向前的摩擦力,使滑板车运动速度变快,改变了滑板车的运动状态;不蹬地后,滑板车受地面对它向后的摩擦力,使滑板车慢慢减速,最终会停下来,改变了滑板车的运动状态,上述分析过程中可知,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.2021年3月13日,自由式滑雪世锦赛U型池赛中,中国选手谷爱凌斩获金牌。比赛时她时而弯腰冲上斜坡、时而腾空跃起,如图所示,下列说法正确的是( )
A.飞离U形池后能向上运动是由于受到惯性
B.上升时重力势能转化为动能
C.利用雪仗加速说明力可以改变物体的运动状态
D.脚蹬滑雪板是为了减小其对池面的压力
【答案】C
【详解】A.选手飞离U形池后能向上运动,是因为选手具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性是物体本身具有的性质,不能说受到惯性。故A错误;
B.选手飞离U形池后向上运动时,速度减小,高度增加,动能减小,势能增大,是动能转化为重力势能。故B错误;
C.选手借助雪仗加速利用了力可以改变物体的运动状态。故C正确;
D.选手脚蹬滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。故D错误。
故选C。
8.下列运动项目,力的作用效果与其他三项不同的是( )
A.蹬车,力使车前进 B.踢球,力使球飞出
C.拉弓,力使弓变弯 D.划船,力使船前进
【答案】C
【详解】力可以改变物体的运动状态和形状。蹬车,力使车前进、踢球,力使球飞出、划船,力使船前进都说明了力可以改变物体的运动状态,拉弓,弓在力的作用下变得弯曲,说明力可以改变物体的形状,因此力的作用效果与其他三项不同的是拉弓,力使弓变弯。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.下列情景中,物体受平衡力的是( )
A.正在弯道匀速滑行的滑冰运动员 B.从水平桌面上掉下的八年级物理课本
C.在空中匀速直线下落的雨滴 D.正在减速进站的动车
【答案】C
【详解】A.正在弯道匀速滑行的滑冰运动员,其运动的轨迹不是直线,所以不是平衡状态,受到的力不是平衡力,故A不符合题意;
B.从水平桌面上掉下的八年级下册物理课本,速度变大,所以不是平衡状态,受到的力不是平衡力,故B不符合题意;
C.在空中匀速直线下落的雨滴,是平衡状态,其受到的力为平衡力,故C符合题意;
D.正在减速进站的动车,速度在减小,不是平衡状态,受到的力不是平衡力,故D不符合题意。
故选C。
10.如图所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、质量不同(mP<mQ)的两个木块,按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下,做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )
①F1小于F2
②F3等于F4
③图丙中木块P所受摩擦力小于图丁中木块P所受摩擦力
④图丙中木块Q所受地面摩擦力大于图丁中木块Q所受摩擦力
A.只有①②正确 B.只有①③④正确
C.只有②③④正确 D.①②③④都正确
【答案】D
【详解】摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,两个影响因素不变,摩擦力不变;
①表面粗糙程度相同、质量不同,甲、乙两图中,因为mp<mQ,所以Gp<GQ,所以fp<fQ,推着木块做匀速直线运动,则拉力等于摩擦力,所以F1<F2,故①正确;
②丙、丁实验在压力大小和接触面的粗糙程度不变时,改变了接触面积的大小,摩擦力不变,则F3=F4,故②正确;
③图丙中P,相对Q静止,没有相对运动或相对运动趋势,所以不受摩擦力,图丁中P相对地面向右运动,受到向左的摩擦力,所以图丙中木块P所受摩擦力小于图丁中木块P所受摩擦力,故③正确;
④图丙中Q对地面的压力大于图丁中Q对地面的压力,两图接触面粗糙程度相同,图丙中木块Q所受地面摩擦力大于图丁中木块Q所受摩擦力,故④正确。故ABC错误,D正确。
故选D。
11.如图所示,用10N水平拉力F拉动木板A在水平地面上匀速向右直线运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计的示数为4N,下列说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力为4N,方向水平向左
B.B对A的摩擦力为6N,方向水平向左
C.地面对A的摩擦力为6N,方向水平向右
D.若逐渐增大F,A受到地面的摩擦力大小不变
【答案】D
【详解】AB.因B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力,所以,A对B水平向右的摩擦力
物体间力的作用是相互的,相互作用的两个力,大小相等,方向相反,所以B对A的摩擦力为4N,方向水平向左,故AB错误;
C.因物体A做匀速直线运动时,受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态,所以,由力的合成可得
则地面对A水平向左的摩擦力,故C错误;
D.拉力F变大,A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以A受到的摩擦力大小也不变,故D正确。
故选D。
12.如图所示,一较重的长直光滑均匀杆AB,A端支在墙角处不动,开始时小张用肩膀在距B端较近的P处扛起AB杆,此后小张保持原有站姿并向左缓慢移动,使AB杆逐渐竖起.在竖起AB杆的过程中,下列说法正确的是( )
A.直杆对人的力和人对直杆的力是一对平衡力
B.人对直杆的力做了功
C.直杆对人的压力越来越小
D.直杆的重力势能越来越小
【答案】B
【详解】下面图1中,O为支点,G为均匀杆AB的重力,作用点在其中心,小张的肩膀对杆的作用力为动力F动,OP为动力臂,根据杠杆的平衡条件可得
F动L动=GL阻
则
F动=×G
开始时,动力臂为OP,阻力臂为OH
OP>OH
则
F动<G
由题意可知,扛起AB杆过程中,小张保持原有站姿,向左缓慢移动(动力作用点也向左移动),使AB杆逐渐竖起,图2中,在AB杆逐渐竖起的过程中,当动力臂为OD,阻力臂为OC,若
OD=OC
则
F动=G
图3中,在AB杆逐渐竖起的过程中,当动力臂为OB,阻力臂为OE
OB>OE
则
F动<G
故小张的肩膀对杆的作用力先增大后减小,而直杆对人的力和人对直杆的力是一对相互作用力,大小相等,故直杆对人的压力也是先增大后减小,故AC错误。人对直杆的力使AB杆逐渐竖起,故直杆沿力的方向上移动了距离,故人对直杆的力做了功,故B正确。在竖起AB杆的过程中,重心升高,质量不变,故重力势能变大,故D错误。
故选B。
二、多选题
13.国产舰载机在“辽宁号”航母上的成功起降,标志着中国航母时代的到来,下列关于舰载机的说法正确的是( )
A.飞机降落时的速度越大,惯性也越大
B.飞机起飞的过程中,运动状态不断改变
C.飞机飞离航母后,航母所受的浮力变小
D.飞机飞行时,机翼上方空气流速大压强小
【答案】BCD
【详解】A.惯性的大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;惯性的大小与速度的大小无关,飞机降落时的速度越大,飞机的质量不变,惯性不变,故A错误;
B.飞机起飞的过程中,速度越来越块,运动状态改变了,故B正确;
C.飞机飞离航母后,航母的总重力减小,由于航母仍然漂浮在水中,所受浮力与自身重力相等,所以受到的浮力减小,故C正确;
D.飞机的机翼上凸下平,飞机飞行时,空气经过机翼上方的路程长,速度大,压强小;空气经过下方的路程短,速度小,压强大,从而使飞机获得向上的升力,故D正确。
故选BCD。
14.下列说法中正确的是( )
A.物体没有受到力的作用时,它的运动状态就一定不改变
B.物体受到力的作用时,它的运动状态就一定改变
C.物体的运动状态发生变化,一定是受到了力的作用
D.在地球表面静止的物体受到的力一定是二力平衡
【答案】AC
【详解】A.根据牛顿第一定律,物体不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,运动状态不改变,故A正确;
B.物体受到外力作用时,运动状态不一定改变,例如受平衡力时,运动状态不变,故B错误;
C.力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态发生变化,一定是受到了力的作用,故C正确;
D.在地球表面静止的物体受力平衡,可能是二力平衡,也可能是多力平衡,故D错误。
故选AC。
15.如图所示,重力为G的物体A静止在水平地面上,小明用的力竖直向上提物体,物体处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A.F一定小于物体的重力G B.物体A的重力可能等于50N
C.物体A受到的支持力一定小于50N D.物体A所受重力G和地面对它的支持力的合力一定等于F
【答案】BD
【详解】AB.物体处于静止状态,受到的力是平衡力,若支持力为0,则
由此可知物体的重力可能等于50N,拉力F可能小于物体的重力G,故A错误,B正确;
CD.物体A静止在水平地面上,处于平衡状态,受平衡力作用,物体A受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持力,则
则
物体受到的重力和拉力与支持力的合力互为平衡力,合力为0,已知拉力等于50N,若物体重力为100N,则支持力可能等于50N,故C错误,D正确。
故选BD。
三、作图题
16.如图所示,木块在粗糙的水平地面上向右减速滑行,请画出木块所受摩擦力f和重力G的示意图。
【答案】
【详解】木块在粗糙的水平地面上向右减速滑行,则木块所受摩擦力水平向左,重力的方向竖直向下,均作用在木块的重心,作图如下:
17.图中的两位同学正在做抛球游戏,请在图中画出球被抛出后所受重力的示意图。
【答案】
【详解】球被抛出后,球受到的重力,方向竖直向下,作用点在重心,球的重心在其几何中心(圆心),所以从圆心竖直向下画一条带箭头的线段,在箭头处标上重力的符号G,如图所示:
四、实验题
18.小明用如图所示的实验装置研究“阻力对物体运动的影响”。
(1)本实验的研究对象是 ;
(2)使小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下,对比图甲、乙、丙可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越 ,运动的距离越远,运动状态变化得越 ;
(3)推理:如果水平面绝对光滑,则小车的运动状态 (选填“会”或“不会”)改变,即小车将 。
【答案】(1)小车
(2) 小 慢
(3) 不会 做匀速直线运动
【详解】(1)本实验研究小车运动状态的变化,所以研究对象是小车。
(2)[1][2]由图甲、乙、丙可知,木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,通过的距离最长,所以水平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢,说明运动状态变化的越慢。
(3)[1][2]推理,如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,速度不会减小,小车的运动状态不会改变,小车将做匀速直线运动。
19.在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到如表数据:
m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
G/N
1
2
3
4
5
(1)本实验中用到的测量器材有: 和 ;
(2)根据所测数据在图示坐标系中描点并连线;
(3)分析图像可以得到的结论是: ;
(4)如上图所示,在用弹簧测力计测量重力的过程中,其中没有应用到的物理知识是___________(填序号);
A.二力平衡的条件 B.物体的重力跟质量的关系
C.弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系 D.物体间力的作用是相互的
(5)月球对它表面附近的物体也有引力,这个力是月球表面物体所受的“重力”,它大约是同一个物体在地球上所受重力的,一位运动员质量为80kg,在地球上最多能举起重1800N的物体,则他到了月球后,他的质量为 kg,最多能举起质量为 kg的物体。
【答案】(1) 弹簧测力计 天平
(2)
(3)见解析
(4)B
(5) 80 1080
【详解】(1)[1][2]实验中,需要测量物体的质量和物体的重力,用到天平和弹簧测力计。
(2)横坐标对应质量,纵坐标对应重力,描出对应的各点,将各点连接起来,如图所示:
(3)由图像可知,质量增大几倍,对应的重力也增大几倍,物体所受重力与其质量成正比。
(4)A.把物体悬挂在弹簧测力计挂钩上,物体静止或做匀速直线运动时,由于二力平衡的条件可得,弹簧测力计示数等于物体重力,故A不符合题意;
B.物体的重力跟质量的关系,是探究两者的关系,目的不是测量重力,故B与弹簧测力计能测出物体的重力没有关系,故B符合题意;
C.弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系,是弹簧测力计的原理,故C不符合题意;
D.物体间力的作用是相互的,并且相互作用力的大小相等,用弹簧测力计拉物体的力与物体拉弹簧测力计的力是相互作用力,故D不符合题意。
故选B。
(5)[1]质量是物体的一种属性,与位置无关,他到了月球后,他的质量不变,为80kg。
[2]该运动员在地球上最多能举起重1800N的物体,在月球上他能举起的物体的重力也为1800N,则他在月球表面最多能举起的物体的质量
20.小竹用图的实验装置探究二力平衡条件,另配有若干个相同的砝码。
(1)选用图悬空的纸板替代图桌面上的木块做实验,可以减小 对实验的影响。
(2)图中纸板处于静止状态,若同时往左右盘中再各加一个砝码,观察到纸板 ;若从右盘中拿出一个砝码,会观察到纸板 。(均填“向右运动”“向左运动”或“仍保持静止”)实验说明二力平衡应满足 的条件。
(3)小竹猜想二力平衡时“二力应作用在同一直线上”。要验证该猜想,具体的操作是:用手将图中的纸板 ,放手后观察到纸板恢复原位。
【答案】(1)摩擦力
(2) 仍保持静止 向左运动 见解析
(3)扭转一定角度
【详解】(1)用纸板替换木块进行实验,使得接触面分离,可以减小摩擦力对实验的影响。
(2)[1]物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用;图中纸板处于静止状态,若同时往左右盘中再各加一个砝码,两边同时增加相同的拉力,观察到纸板仍保持静止。
[2][3]若从右盘中拿出一个砝码,则纸板受到向左的拉力大于向右的拉力,会观察到纸板向左运动。实验说明二力平衡应满足作用在物体上两个力的大小相等。
(3)根据控制变量法,为了验证不在同一直线上的两个力是否平衡时,控制纸板受到两个力的大小相等、方向相反,然后将纸板转过一个角度,松手后观察纸板能否恢复原位。
21.【探究实验】运动物体所受的空气阻力是否与其运动速度有关。
【问题】同学们在平时骑自行车时,发现骑行速度越大,拍打到脸上的风速就越大。据此,同学们猜想:运动物体所受的空气阻力可能与其运动速度 (选填“有”或“无”)关。
【证据】同学们根据猜想,设计了以下实验。
(1)小丽先利用1个“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪测量“小纸杯”在空中由静止直线下落时的距离s及所用的时间t,并将数据填入表中,图a是对应的s-t图像。
时间t/s
下落距离s/m
0.0
0.000
0.4
0.036
0.8
0.467
1.2
0.957
1.6
1.447
2.0
x
(2)小丽用测距仪完成上述实验后,发现测距离不能呈现每一时刻的速度,接下来,她又找来一个超声测速仪,然后将不同数量(1个、2个、3个、4个、5个)的“小纸杯”先后叠放在一起从空中由静止释放,用超声测速仪分别测出它们的v-t图线如图b所示(图线中1、2、3、4、5表示纸杯数量)。
【解释】
(1)图a中的AB 段反映运动物体在做 运动,表中x处的值约为 m。
(2)观察图b中1个纸杯的v-t图线1可知,小纸杯在直线下落的过程中,其运动速度变化的特点是 。
(3)1个纸杯和5个纸杯叠放比较,在它们各自到达匀速运动时所受的空气阻力之比为 ;1个纸杯匀速运动时的速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)5个纸杯叠放匀速运动时的速度。通过以上分析对比即可得出猜想是否正确。
【答案】 有 匀速 1.937 先加速后匀速 1:5 小于
【详解】[1]同学们在平时骑自行车时,发现骑行速度越大,拍打到脸上的风速就越大。据此现象,同学们猜想:运动物体所受的空气阻力可能与其运动速度有关。
(1)[2]图a中的AB段,路程与时间成正比,根据匀速直线运动的定义反映运动物体在做匀速直线运动。
[3]从表格数据看,在1.2s到1.6s,下落距离增加了
按照匀速直线运动的规律,1.6s到2.0s下落距离也会大约增加0.49m,所以
(2)[4]观察图b中1个纸杯的图线1可知,小纸杯在直线下落的过程中,速度先增大,后保持不变,即其运动速度变化的特点是先加速后匀速。
(3)[5]当纸杯匀速运动时,空气阻力f等于重力G。设1个纸杯的重力为G,则5个纸杯的重力为5G,所以1个纸杯匀速运动时阻力,5个纸杯匀速运动时阻力,故
[2] 从图b中可以看出,1个纸杯匀速运动时的速度小于5个纸杯叠放匀速运动时的速度
五、科普阅读题
22.阅读短文,回答问题:
6月17日,长征二号运载火箭发射成功,将神舟十二号载人飞船送入预定轨道。随后,神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成自主快速交会对接,3名航天员顺利进驻天和核心舱。据悉,按照原计划,航天员将驻留约3个月后,搭乘飞船返回舱返回地面。
(1)运载火箭发射时,会向下喷出高温高压燃气(如图),这样火箭才能升空,说明物体间力的作用是 ,生活中与此原理类似的现象有 (举一例)。火箭加速升空的过程中,受到的牵引力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力和空气阻力。
(2)在使用火箭把飞船送上太空时,为了使火箭获得更快的速度,又要节省燃料,火箭升空后应向 (选填“偏东”“偏西”或“任意”)方向飞行。
(3)航天员从地球进入太空后,其质量将 (选填“变大”“变小"或“不变”);航天员在空间站中 (选填“受到”或“不受”)重力作用。
(4)三位航天员在太空中需要进行体能锻炼,下述活动可采用的是 。
A.举哑铃 B.引体向上 C.在跑步机上跑步 D.用弹簧拉力器健身
(5)航天员在空间站中饮食起居与地球上是不同的,航天员在太空中是如何喝水的,请你设计一个合理的方案: 。
【答案】 相互的 走路时向后蹬地,人向前进 大于 偏东 不变 受到 D 用特制的密封水袋,将水挤进嘴里
【详解】(1)[1]火箭升空时向下喷出高温、高压燃气的同时,燃气给火箭一个反作用力,火箭会获得推力,故火箭获得了推力原因是物体间力的作用是相互的。
[2]生活中与此原理类似的现象有很多,如走路时向后蹬地,同时脚也受地面的反作用力,人向前进。
[3]火箭加速升空时,火箭的运动状态时刻在改变,火箭一定受到非平衡力的作用,向上加速,合力向上,故牵引力一定大于重力和空气阻力。
(2)[4]由于地球自西向东不停地自转,为了利用惯性,火箭升空后应向偏东方向飞行,能节省燃料。
(3)[5]质量是物质的属性,不随位置的改变而改变,故航天员从地球进入太空后,其质量将不变。
[6]航天员在空间站中处于失重状态,但仍然受重力作用。
(4)[7]A、举哑铃是克服哑铃的重力达到锻炼的目的,在太空舱中哑铃处于失重状态,举哑铃达不到锻炼目的,故A不符合题意;
B、引体向上活动需要克服自身的重力,在太空舱中航天员处于失重状态,引体向上无法达到锻炼的目的,故B不符合题意;
C、在跑步机上跑步靠重力站在跑步机上,在太空舱中航天员处于失重状态,无法站在跑步机上,无法达到锻炼目的,故C不符合题意;
D、弹簧的伸长随受到的拉力的增大而增大,用弹簧拉力器可以得到锻炼的目的,故D符合题意。
故选D。
(5)[8]空间站中物体处于失重状态,没办法用普通的杯子河水,即使把杯子倒过来,水也不会往下流,因此喝水时要用特制的密封水袋,将水挤进嘴里。
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重难0 1 力与运动的综合辨析(受力分析+牛顿运动定律)
内容导航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
核心模块 重难考向 考法解读/考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基
模块01 受力分析核心突破
考向01 单一物体的静态受力分析
考向02 单一物体的动态受力分析
考向03 多物体叠加 / 连接的受力分析
考向04 受力分析作图规范
模块02 牛顿运动定律综合应用
考向01 牛顿第一定律的理解与应用
考向02 二力平衡的条件与判断
考向03 力与运动的关系综合分析
考向04 牛顿运动定律与生活场景结合
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
●难●考●向●解●读
核心模块
重难考向
考法解读/预测
模块01受力分析核心突破
考向01单一物体的静态受力分析
本模块是力学解题的基础核心,中考考查无单独大题,多融合在压强浮力、简单机械、力电综合等压轴题中,同时以选择、填空、作图题单独命题
考向02单一物体的动态受力分析
考向03多物体叠加 / 连接的受力分析
考向04受力分析作图规范
模块02牛顿运动定律综合应用
考向01牛顿第一定律的理解与应用
本模块是力与运动的核心理论,中考选择、填空、实验、简答、综合题均有涉及,单独命题与融合考查并重
考向02二力平衡的条件与判断
考向03力与运动的关系综合分析
考向04牛顿运动定律与生活场景结合
重●难●要●点●剖●析
模块01 受力分析核心突破
考向01 单一物体的静态受力分析
要点梳理
先定研究对象,明确分析目标,排除其他物体干扰;
按“重力优先,接触力随后”顺序分析:先判断重力(所有地球表面物体必受,方向竖直向下),再看与研究对象接触的物体,逐一判断支持力、压力、静摩擦力等接触力;
核心状态:静止物体合力为0,所有受力的大小、方向需满足相互平衡;
常见场景:水平桌面静止的物体(重力 + 支持力)、竖直墙面静止的物体(重力 + 支持力 + 静摩擦力)、斜面静止的物体(重力 + 支持力 + 沿斜面向上的静摩擦力)。
典例验知
1.如图所示,在50N水平向右的力F作用下,重10N的物块静止在竖直墙面上,则物块受到的摩擦力大小为( )
A.50N B.10N C.60N D.40N
技巧点拨
口诀:“一重二弹三摩擦,不接触的力先排查”,避免漏力 / 添力;
斜面受力小技巧:将重力分解为沿斜面向下的分力和垂直斜面向下的分力,分解后支持力与垂直分力平衡,静摩擦力与沿斜面向下分力平衡,直观判断受力大小关系;
验证方法:分析完成后,假设去掉某一个接触力,看物体是否仍能保持静止,若不能则该力必存在,反之则不存在。
类题夯基
2.一个截面是直角三角形的木块放在粗糙水平面上,在斜面上放一个光滑球,球的一侧靠在竖直墙上,木块处于静止,如图所示。若在光滑球的最高点施加一个竖直向下的力,球仍处于静止,则木块对地面的压力和摩擦力的变化情况是( )
A.增大、不变 B.增大、增大
C.不变、增大 D.不变、不变
3.如图下列关于力的说法正确的是( )
A.爬竿者匀速上爬时受到竖直向下的静摩擦力
B.向瓶内继续注水,瓶保持静止,瓶受到的摩擦力大小不变
C.小琪对体重计的压力与地面对体重计的支持力是一对平衡力
D.爷爷用10N的推力使车匀速前进,看见障碍物立刻改为向后等大的拉力,则小车所受合力为
4.如下图,把吸盘压在竖直的玻璃墙上,挤出空气,它就“吸”在玻璃墙上静止不动,则吸盘所受摩擦力( )
A.方向竖直向下 B.等于大气压力 C.等于其所受重力 D.小于其所受重力
考向02 单一物体的动态受力分析
要点梳理
运动状态与合力的关系:匀速直线运动→合力为 0(受力平衡,同静态分析逻辑);变速运动(加速 / 减速 / 曲线)→合力不为 0,合力方向与运动趋势 / 加速度方向一致;
关键力判断:滑动摩擦力仅与压力大小和接触面粗糙程度有关,与运动速度、接触面积无关;拉力 / 推力等动力变化时,若物体仍匀速,摩擦力大小不变;
加速 / 减速判断:水平方向中,动力>阻力→加速直线运动;动力<阻力→减速直线运动;合力方向与运动方向垂直→曲线运动(如平抛)。
典例验知
5.如图,小明将装有重物的纸箱沿同一水平路面从A点经B点推至C点。小明在A点用水平推力F1未推动纸箱,逐渐增大推力至F2时恰能匀速推动。将纸箱从A匀速推到B,用时t1;在B点卸货,用时t2;再用水平推力F3将纸箱匀速推至C,用时t3;已知AB长为s1,BC长为s2。下列说法正确的是( )
A.在A点推不动,是因为F1小于纸箱受到的摩擦力
B.AB、BC段纸箱均做匀速运动,故F2=F3
C.AC段纸箱的平均速度为
D.在C点突然撤去推力,纸箱由于受到惯性会继续向前运动
技巧点拨
匀速运动受力分析:完全参照静态受力,只需保证 “动力 = 阻力、竖直方向受力平衡” 即可;
变速运动核心:抓 “合力方向”,不用纠结单个力的大小,先根据运动状态确定加速度方向,再推导合力方向,最后分析各力的大小关系;
滑动摩擦力 “不变性”:只要物体发生相对滑动,压力和接触面不变,滑动摩擦力就恒定,此结论可直接用于快速判断动力变化后的运动状态。
类题夯基
6.小敏用毛刷清洗家中的地垫,清洗过程中,毛刷水平向右移动,地垫始终保持静止,如图所示,下列说法正确的是( )
A.地垫始终保持静止,所选参照物是毛刷
B.地垫在水平方向不受摩擦力
C.毛刷受地垫的摩擦力方向为水平向左
D.毛刷移动速度越快,所受地垫的摩擦力越大
7.如下列图片所示,同一物块在不同的力F的作用下,分别在不同的水平桌面上沿水平方向做匀速直线运动(忽略空气阻力的影响),则下列说法正确的是( )
A.比较图甲、乙,若,且速度,则物块受到的摩擦力
B.比较图乙、丁,若物块受到的摩擦力,则
C.分析图甲,若重力消失,则物块仍会水平向左做匀速直线运动
D.分析图丙,若水平桌面是粗糙的,该物块可能会做匀速直线运动
8.如图所示,小王同学离开蹦床弹起运动过程中,以下关于小王受力说法正确的是( )
A.仍然受到蹦床向上的作用力 B.向上运动过程中不受重力
C.上升过程中受到空气的摩擦力方向向下 D.到达最高点时不受力
考向03 多物体叠加 / 连接的受力分析
要点梳理
整体法:将多个相互作用的物体视为一个整体,分析整体受到的外力(不考虑物体间的相互作用力),适用于判断整体的运动状态、整体与接触面的相互作用;
隔离法:将研究对象从整体中单独分离,分析其受到的所有力(包括与其他物体的相互作用力),适用于判断物体间的相互作用力大小;
核心原则:先整体后隔离,先通过整体法判断整体受力与运动状态,再用隔离法分析局部受力,减少分析难度;
常见场景:叠放的两个物体在水平面上匀速 / 加速运动、通过绳子连接的两个物体沿斜面运动。
典例验知
9.物理社的同学在同一桌面上研究物体的运动与力的关系。首先小君用水平向右的力F1拉物块A运动,小洋则发现能用F2的力拉着物块B以6m/s的速度做匀速直线运动,小佳用F的力推着AB整体一起向左做匀速直线运动,如图甲所示。小君记录拉力F1与时间t的关系如图乙所示,速度v与时间t的关系如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.甲图中,A运动时受到的摩擦力为3N B.F2一定大于F1
C.若F=6N,则甲图中A对B的作用力为3N D.若F2=3N ,则甲图中F=5N
技巧点拨
整体法适用条件:物体间无相对运动(匀速 / 静止)或相对运动状态一致(共同加速 / 减速);
隔离法选择技巧:优先隔离受力较少的物体,比如叠放物体中,先隔离上方的物体(仅受重力和支持力,无摩擦力),再推导下方物体的受力,避免复杂分析;
相互作用力规律:物体间的相互作用力大小相等、方向相反、作用在不同物体上,分析时可通过此规律验证受力是否合理。
类题夯基
10.如下列图片所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、质量不同的两个木块,它们按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力、、和的作用下,做匀速直线运动,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
11.如图甲所示,一位同学用水平向右的推力推叠放在一起的相同的物块A和B,推力与时间的关系如图乙所示,A和B一起运动,它们的速度与时间的关系如图丙所示。图丁则是在同样的水平面上将AB平铺放置,用力将其匀速直线推动。下列说法正确的是( )
A.内,A、B均不受摩擦力
B.内,A受到的摩擦力为,B不受摩擦力
C.内,A、B受到的摩擦力均为
D.在图丁中,推力为,A对B的推力为
12.如图甲所示,A、B、C(,,)三个物体与桌面粗糙程度均相同,叠放在水平桌面,水平拉力作用于B上,A、B、C整体一起向右做匀速直线运动。如图乙用轻绳跨过定滑轮将A、C相连,水平拉力作用于B,B相对于地面做匀速直线运动,保持静止。下列说法正确的是( )
①图乙中A不受摩擦力 ②图甲中B所受重力与支持力是一对平衡力
③ ④图乙中地面对C的摩擦力为2N,方向水平向左
A.①③ B.②③ C.①④ D.③④
考向04 受力分析作图规范
要点梳理
基本要求:作用点、方向、标度(可选)、力的符号四要素齐全,作用点必须画在研究对象上(一般画在重心);
方向规范:重力竖直向下、支持力 / 压力垂直于接触面、摩擦力沿接触面与相对运动(趋势)方向相反、拉力沿绳 / 杆的方向;
大小体现:若受力平衡,相互平衡的力线段长度相等;若合力不为 0,力的大小用线段长度比例表示(需标注标度);
易错规避:不画多余的力、不遗漏必受的力、方向不画反,多个力时用不同符号区分(如 G、F 支、f、F 拉)。
典例验知
13.一物体沿斜面匀速下滑,小光画出了该物体的受力示意图,如图所示。对于图中的受力分析,画法均正确的一组是( )
A.G和F支 B.F压和f C.F支和F压 D.G和f
技巧点拨
作图步骤:定对象→定重心→按顺序画力→标要素,按此步骤可避免遗漏;
斜面作图技巧:将重力画在重心,支持力垂直斜面向上,摩擦力沿斜面向上,三个力的作用点重合,线段长度按大小比例绘制;
阅卷得分点:作用点画在研究对象上、方向准确、标注力的符号,这三点是必得分点,标度可根据题目要求选择(题目未要求时,可省略标度,用线段长度体现大小)。
类题夯基
14.图甲为小红做引体向上时挂在单杠上静止时的情境,图乙分别画出了她和单杠的受力示意图(单杠的重力忽略不计),则( )
A.G与是一对平衡力 B.G与是一对相互作用力
C.和是一对平衡力 D.和是一对相互作用力
15.如图所示,滑块在拉力F的作用下沿斜面匀速向上运动,图中画出的滑块受力示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
16.以下作图错误的是 ( )
A.画物体A对斜面的压力F示意图
B.画悬浮在水中的鱼受力示意图
C.用最小的力拉动车滑轮的组装方法
D.画出施加在杠杆上最小动力F1的示意图
模块02 牛顿运动定律综合应用
考向01 牛顿第一定律的理解与应用
要点梳理
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,也叫惯性定律;
核心本质:力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因;
惯性:物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都有惯性,惯性大小仅与物体的质量有关,与速度、受力、运动状态无关;
经典实验:阻力对物体运动的影响(斜面小车实验),控制变量法(控制小车从同一斜面同一高度由静止滑下,保证初速度相同),科学推理法(推理出 “水平面绝对光滑时,小车将做匀速直线运动”)。
典例验知
17.2025年亚洲冬季运动会在哈尔滨举行,如图所示是一中国运动员在空中技巧项目中的比赛场景,下列关于空中技巧项目中涉及到的物理知识分析错误的是( )
A.若运动员竖直腾空,到达最高点的瞬间不受力的作用
B.若运动员竖直腾空,到达最高点的瞬间动能为零
C.运动员起跳时要用力蹬雪地,利用了力的作用是相互的
D.运动员离开雪地后由于惯性还能继续向上运动
技巧点拨
惯性现象解释答题模板:“原来物体处于 ×× 状态→某部分因受力改变运动状态→另一部分因具有惯性保持原来的 ×× 状态→所以出现 ×× 现象”(如汽车刹车时人向前倾、拍打衣服落灰);
惯性大小判断:只需看质量,质量越大,惯性越大(如货车比小汽车惯性大,不易刹车);
实验题得分点:控制变量的操作(同一高度滑下)、实验现象(阻力越小,小车运动距离越远)、科学推理的结论,这三点需完整表述。
类题夯基
18.体育运动是衡量国家综合国力的重要标志,也是人们生活中不可或缺的一部分,在各类体育运动项目中,也蕴藏着满满的物理知识。下列对体育运动中的现象分析正确的是( )
A.乒乓球运动中,空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将保持静止
B.短道速滑项目中,运动员在匀速转弯过程中,其受力的合力一定不为零
C.在自由体操项目中,运动员空翻离地,在落回地面之前,是不受重力的
D.站在领奖台上的运动员,对领奖台的压力和自身重力是一对平衡力
19.关于中考体育测试场上出现的运动场景,下列分析正确的是( )
A.小华进行800m测试通过终点时不能立即停下来,是因为受到惯性的作用
B.小华在跳远测试中,人对地面的压力和地面对人的支持力是一对相互作用力
C.小明进行俯卧撑测试时,人体可以看作是一个以脚尖为支点的费力杠杆
D.小明踢出去的足球在草地上滚动一段距离会停下来,是因为足球不受力的作用
20.根据你所学的物理知识,下列分析正确的是( )
A.地球上的物体只要受力,其运动状态一定会发生改变
B.物体运动状态改变时,一定受到力的作用
C.摩擦力的方向一定与物体运动方向相反
D.踢出去的足球能继续飞行是因为受到惯性力的作用
考向02 二力平衡的条件与判断
要点梳理
二力平衡条件:两个力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上(四字总结:同体、等大、反向、共线);
平衡力的效果:物体在平衡力作用下,保持静止或匀速直线运动状态,合力为 0;
相互作用力(作用力与反作用力):两个力作用在不同物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
核心区别:是否作用在同一物体上(平衡力同体,相互作用力异体),这是判断的唯一标准。
典例验知
21.为了提高巡逻效率,减轻巡逻时的体力消耗,巡逻队配备了巡逻电动平衡车(如图甲所示),当巡逻队员驾驶着巡逻车匀速直线前进时,图乙、丙分别画出了平衡车和人的受力示意图,关于受力分析,下列说法正确的是( )
A.F1与F2是一对平衡力
B.F2与F3是一对平衡力
C.F3与G人是一对相互作用力
D.F2与F3是一对相互作用力
技巧点拨
判断技巧:先找受力物体,若两个力的受力物体是同一个物体,则为平衡力;若受力物体是两个不同的物体,则为相互作用力;
常见实例区分:放在桌面上的杯子,杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力(平衡力,都作用在杯子上);杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力(相互作用力,分别作用在桌面和杯子上);
快速判断口诀:“同体平衡,异体相互”,直接抓住核心区别,避免混淆。
类题夯基
22.如图甲所示,在粗糙的水平台面上,一轻质弹簧的左端固定在墙壁上,右端连接一个金属块,金属块保持静止且弹簧处于压缩状态,图乙、丙中分别画出了该状态下金属块和弹簧在水平方向上的受力示意图,下列判断正确的是( )
A.f与F3是一对平衡力 B.F1与F3是一对相互作用力
C.f与F2是一对平衡力 D.F2与F3是一对相互作用力
23.如图甲所示,在粗糙的水平台面上,一轻质弹簧的左端固定在墙壁上,右端连接一个金属块,金属块保持静止且弹簧处于压缩状态;图乙中分别画出了该状态下金属块和弹簧在水平方向上的受力示意图,下列判断不正确的是( )
A.f与是一对平衡力
B.与是一对相互作用力
C. F2与F3是一对平衡力
D. F2与F3是一对相互作用力
24.如图所示,轻质细线悬挂着灯笼静止在空中,图中分别画出了灯笼和天花板的部分受力示意图,则下列说法正确的是( )
A.绳子拉天花板的力就是灯笼重力G
B.G与是一对平衡力
C.与是一对相互作用力
D.G与是一对相互作用力
考向03 力与运动的关系综合分析
要点梳理
核心逻辑:受力情况决定运动状态,运动状态反映受力情况,二者一一对应;
正向分析(受力→运动):
· 不受力 / 受平衡力→静止或匀速直线运动;
· 受非平衡力→运动状态改变(速度大小改变、运动方向改变,或两者同时改变);
反向分析(运动→受力):
· 运动状态不变(静止 / 匀速)→不受力或受平衡力;
· 运动状态改变(加速 / 减速 / 曲线)→受非平衡力,合力方向与运动趋势一致。
典例验知
25.如图所示,为探究力和运动的关系,让滑块从光滑斜面上自由滑下,逐渐减小水平面的粗糙程度,测量滑块在水平面上的运动距离,并推测当滑块与水平面没有摩擦力时滑块的运动状况。下列分析正确的是( )
A.滑块沿斜面下滑过程中受力平衡
B.滑块沿斜面下滑过程中重力势能转化为动能
C.滑块到达水平面后受惯性作用继续运动一段距离
D.滑块到达水平面后因为没有外力维持最终停下来
技巧点拨
分析步骤:先定运动状态→判断合力是否为 0→推导受力情况,反向分析比正向分析更常用,中考常考此逻辑;
运动状态改变的判断:只要物体的速度大小或运动方向其中一个发生改变,运动状态就改变(如匀速圆周运动,速度大小不变但方向改变,仍受非平衡力);
易错点:“物体受力就运动,不受力就静止” 是错误的,纠正:受力的物体可能静止(受平衡力),不受力的物体可能做匀速直线运动。
类题夯基
26.5月8日,在2023年世界泳联跳水世界杯蒙特利尔站的女子单人十米跳台决赛中,中国选手全红婵夺得冠军。图示为其参加比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力,下列对全红婵的分析正确的是( )
A.全红婵用力向下蹬跳台起跳时,在离开跳台前受平衡力作用
B.到达最高点时,若所受力全部消失,全红婵将静止在最高点
C.全红婵从最高点到入水的过程中,只受重力作用
D.入水过程中,所受浮力大小变大
27.我国电磁轨道炮近年来取得了重大进展。如图所示,这是电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触,并与电源构成闭合电路,通电后金属杆就会受到向右的力,于是将炮弹发射出去。则下列有关分析不正确的是( )
A.金属轨道越光滑炮弹发射速度将越大
B.增大金属杆中的电流,可提高炮弹发射速度
C.电磁炮的发射原理与发电机的原理相同
D.同时改变磁场方向和电流方向,金属杆受力方向不变
28.科学实践小组利用如图所示的装置,在光滑的地面上进行测量摩擦力大小的活动,关于活动,下列情况分析正确的是( )
A.若小车做加速运动,物块A受力不平衡
B.若小车做减速运动,物块A受力不平衡
C.若小车做匀速运动,拉力F与弹簧测力计的示数相等
D.无论小车做什么运动,拉力F与弹簧测力计的示数相等
考向04 牛顿运动定律与生活场景结合
要点梳理
常见生活场景:交通(汽车刹车、安全带、限速限载)、体育(跳远助跑、投篮、乒乓球击球)、生活(拍打衣服落灰、洗衣机脱水、推桌子未动);
核心考点:结合场景解释惯性现象、判断二力平衡、分析力与运动的关系,考查知识的实际应用能力;
答题要求:结合物理原理,语言规范,逻辑清晰,避免只说现象不说原理。典例验知
29.如图所示,这是运动员撑着雪杖越过弯道,冲向终点的场景。下列分析正确的是( )
A.运动员相对雪地是静止的
B.运动员加速冲向终点,运动状态没有改变
C.雪杖对雪地的力和雪地对雪杖的力是一对相互作用力
D.滑行时若所受力消失,运动员会停止运动
技巧点拨
场景分析核心:先识别考点(惯性 / 二力平衡 / 力与运动的关系),再用对应知识点解释,避免答非所问;
交通场景高频考点:限速(减小速度,减小刹车距离)、限载(增大质量,增大惯性,不易刹车)、安全带(防止惯性带来的危害)、汽车启动 / 刹车时的运动状态改变(力改变运动状态);
体育场景高频考点:跳远助跑(利用惯性,使运动员起跳后保持原来的运动状态,跳得更远)、投篮(力改变物体的运动状态,使篮球做曲线运动);
答题模板:“场景描述→涉及的物理原理→原理与场景的结合分析”,按此模板答题,逻辑清晰,不易丢分。
类题夯基
30.如图是课间同学们踢毽子的情景,一名同学将毽子踢向另一名同学。对在空中运动的毽子的分析正确的是( )
A.运动状态不变
B.在最高点时受平衡力作用
C.在最高点时没有惯性
D.在上升过程中,若受力全部消失,毽子将会做匀速直线运动
31.2024年3月,中国乒乓球队通过奋勇拼搏,在WTT仁川冠军赛夺冠.如图是乒乓球球落地后又弹起的示意图.分析可知,乒乓球( )
A.在点时受力平衡
B.在点时受力平衡
C.在点时,若所受力全部消失,其运动状态将改变
D.从点运动到点过程中,运动状态一定发生改变
32.如图所示,某同学对下列物体进行了受力分析,其中正确的是( )
A.甲图中,用90N向上的力搬地面上重100N的石块,石块所受合力为0N
B.乙图中,毽子在脚的作用力下向上运动,说明运动需要力来维持
C.丙图中,人推木箱未推动,人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
D.丁图中,足球在空中飞行时,所有力都消失,物体将保持静止
重●难●提●分●必●刷
一、单选题
1.牛顿第一定律的发现和总结是( )
A.由斜面小车实验直接得到的结论
B.通过日常生活和生产实际得出的结论
C.仅仅通过理论分析和数学推导就得出的规律
D.在实验的基础上,经过分析推理概括得到的结论
2.如图所示,在2023年10月7日杭州亚运会女排决赛中,中国女排战胜对手勇夺冠军。下列比赛过程中的说法,正确的是( )
A.运动员颠球时,排球受到弹力,施力物体是排球
B.排球离开手在空中飞行时,受到重力和手对球的弹力
C.运动员用力扣击排球的同时,排球也对运动员施加了力
D.只要运动员对排球施加的力等大,力的作用效果就会相同
3.下列关于“牛顿第一定律”的建立的说法中正确的是( )
A.它是通过日常生活推导出来的
B.它是通过理论推导出来的
C.它是通过实验直接证明的
D.它是以实验事实为基础通过推理而概括出来的
4.关于教材上的四幅图,说法正确的是( )
A.图甲托住两个鸡蛋用力大约10N
B.图乙茶杯放在硬桌面上,茶杯没有让桌面发生形变
C.图丙由重力和质量的图像可知质量与重力成正比
D.图丁通常两个接触面相对运动时,细微的凹凸不平就会彼此阻碍,从而产生滑动摩擦力
5.下列所估测的数据中最接近实际的是( )
A.学校教室内空气所受重力约为600N
B.大拇指指甲受到的大气压力约为10N
C.中学生上楼做功的功率约为300W
D.中学生走路时对地面压强约为
6.如图所示,某同学在玩滑板车时发现,脚蹬地的时候运动得比较快,但不瞪地了,最终就会停下来。这一事实说明( )
A.力是使物体运动的原因
B.力是使物体静止的原因
C.物体的运动要靠力来维持
D.力是使物体运动状态发生改变的原因
7.2021年3月13日,自由式滑雪世锦赛U型池赛中,中国选手谷爱凌斩获金牌。比赛时她时而弯腰冲上斜坡、时而腾空跃起,如图所示,下列说法正确的是( )
A.飞离U形池后能向上运动是由于受到惯性
B.上升时重力势能转化为动能
C.利用雪仗加速说明力可以改变物体的运动状态
D.脚蹬滑雪板是为了减小其对池面的压力
8.下列运动项目,力的作用效果与其他三项不同的是( )
A.蹬车,力使车前进 B.踢球,力使球飞出
C.拉弓,力使弓变弯 D.划船,力使船前进
9.下列情景中,物体受平衡力的是( )
A.正在弯道匀速滑行的滑冰运动员 B.从水平桌面上掉下的八年级物理课本
C.在空中匀速直线下落的雨滴 D.正在减速进站的动车
10.如图所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、质量不同(mP<mQ)的两个木块,按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下,做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )
①F1小于F2
②F3等于F4
③图丙中木块P所受摩擦力小于图丁中木块P所受摩擦力
④图丙中木块Q所受地面摩擦力大于图丁中木块Q所受摩擦力
A.只有①②正确 B.只有①③④正确
C.只有②③④正确 D.①②③④都正确
11.如图所示,用10N水平拉力F拉动木板A在水平地面上匀速向右直线运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计的示数为4N,下列说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力为4N,方向水平向左
B.B对A的摩擦力为6N,方向水平向左
C.地面对A的摩擦力为6N,方向水平向右
D.若逐渐增大F,A受到地面的摩擦力大小不变
12.如图所示,一较重的长直光滑均匀杆AB,A端支在墙角处不动,开始时小张用肩膀在距B端较近的P处扛起AB杆,此后小张保持原有站姿并向左缓慢移动,使AB杆逐渐竖起.在竖起AB杆的过程中,下列说法正确的是( )
A.直杆对人的力和人对直杆的力是一对平衡力
B.人对直杆的力做了功
C.直杆对人的压力越来越小
D.直杆的重力势能越来越小
二、多选题
13.国产舰载机在“辽宁号”航母上的成功起降,标志着中国航母时代的到来,下列关于舰载机的说法正确的是( )
A.飞机降落时的速度越大,惯性也越大
B.飞机起飞的过程中,运动状态不断改变
C.飞机飞离航母后,航母所受的浮力变小
D.飞机飞行时,机翼上方空气流速大压强小
14.下列说法中正确的是( )
A.物体没有受到力的作用时,它的运动状态就一定不改变
B.物体受到力的作用时,它的运动状态就一定改变
C.物体的运动状态发生变化,一定是受到了力的作用
D.在地球表面静止的物体受到的力一定是二力平衡
15.如图所示,重力为G的物体A静止在水平地面上,小明用的力竖直向上提物体,物体处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A.F一定小于物体的重力G B.物体A的重力可能等于50N
C.物体A受到的支持力一定小于50N D.物体A所受重力G和地面对它的支持力的合力一定等于F
三、作图题
16.如图所示,木块在粗糙的水平地面上向右减速滑行,请画出木块所受摩擦力f和重力G的示意图。
17.图中的两位同学正在做抛球游戏,请在图中画出球被抛出后所受重力的示意图。
四、实验题
18.小明用如图所示的实验装置研究“阻力对物体运动的影响”。
(1)本实验的研究对象是 ;
(2)使小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下,对比图甲、乙、丙可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越 ,运动的距离越远,运动状态变化得越 ;
(3)推理:如果水平面绝对光滑,则小车的运动状态 (选填“会”或“不会”)改变,即小车将 。
19.在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到如表数据:
m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
G/N
1
2
3
4
5
(1)本实验中用到的测量器材有: 和 ;
(2)根据所测数据在图示坐标系中描点并连线;
(3)分析图像可以得到的结论是: ;
(4)如上图所示,在用弹簧测力计测量重力的过程中,其中没有应用到的物理知识是___________(填序号);
A.二力平衡的条件 B.物体的重力跟质量的关系
C.弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系 D.物体间力的作用是相互的
(5)月球对它表面附近的物体也有引力,这个力是月球表面物体所受的“重力”,它大约是同一个物体在地球上所受重力的,一位运动员质量为80kg,在地球上最多能举起重1800N的物体,则他到了月球后,他的质量为 kg,最多能举起质量为 kg的物体。
20.小竹用图的实验装置探究二力平衡条件,另配有若干个相同的砝码。
(1)选用图悬空的纸板替代图桌面上的木块做实验,可以减小 对实验的影响。
(2)图中纸板处于静止状态,若同时往左右盘中再各加一个砝码,观察到纸板 ;若从右盘中拿出一个砝码,会观察到纸板 。(均填“向右运动”“向左运动”或“仍保持静止”)实验说明二力平衡应满足 的条件。
(3)小竹猜想二力平衡时“二力应作用在同一直线上”。要验证该猜想,具体的操作是:用手将图中的纸板 ,放手后观察到纸板恢复原位。
21.【探究实验】运动物体所受的空气阻力是否与其运动速度有关。
【问题】同学们在平时骑自行车时,发现骑行速度越大,拍打到脸上的风速就越大。据此,同学们猜想:运动物体所受的空气阻力可能与其运动速度 (选填“有”或“无”)关。
【证据】同学们根据猜想,设计了以下实验。
(1)小丽先利用1个“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪测量“小纸杯”在空中由静止直线下落时的距离s及所用的时间t,并将数据填入表中,图a是对应的s-t图像。
时间t/s
下落距离s/m
0.0
0.000
0.4
0.036
0.8
0.467
1.2
0.957
1.6
1.447
2.0
x
(2)小丽用测距仪完成上述实验后,发现测距离不能呈现每一时刻的速度,接下来,她又找来一个超声测速仪,然后将不同数量(1个、2个、3个、4个、5个)的“小纸杯”先后叠放在一起从空中由静止释放,用超声测速仪分别测出它们的v-t图线如图b所示(图线中1、2、3、4、5表示纸杯数量)。
【解释】
(1)图a中的AB 段反映运动物体在做 运动,表中x处的值约为 m。
(2)观察图b中1个纸杯的v-t图线1可知,小纸杯在直线下落的过程中,其运动速度变化的特点是 。
(3)1个纸杯和5个纸杯叠放比较,在它们各自到达匀速运动时所受的空气阻力之比为 ;1个纸杯匀速运动时的速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)5个纸杯叠放匀速运动时的速度。通过以上分析对比即可得出猜想是否正确。
五、科普阅读题
22.阅读短文,回答问题:
6月17日,长征二号运载火箭发射成功,将神舟十二号载人飞船送入预定轨道。随后,神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成自主快速交会对接,3名航天员顺利进驻天和核心舱。据悉,按照原计划,航天员将驻留约3个月后,搭乘飞船返回舱返回地面。
(1)运载火箭发射时,会向下喷出高温高压燃气(如图),这样火箭才能升空,说明物体间力的作用是 ,生活中与此原理类似的现象有 (举一例)。火箭加速升空的过程中,受到的牵引力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力和空气阻力。
(2)在使用火箭把飞船送上太空时,为了使火箭获得更快的速度,又要节省燃料,火箭升空后应向 (选填“偏东”“偏西”或“任意”)方向飞行。
(3)航天员从地球进入太空后,其质量将 (选填“变大”“变小"或“不变”);航天员在空间站中 (选填“受到”或“不受”)重力作用。
(4)三位航天员在太空中需要进行体能锻炼,下述活动可采用的是 。
A.举哑铃 B.引体向上 C.在跑步机上跑步 D.用弹簧拉力器健身
(5)航天员在空间站中饮食起居与地球上是不同的,航天员在太空中是如何喝水的,请你设计一个合理的方案: 。
2
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