专题08 力与运动(复习讲义,江苏专用)2026年中考物理一轮复习讲练测
2026-02-24
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2份
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69页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 运动和力 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 18.59 MB |
| 发布时间 | 2026-02-24 |
| 更新时间 | 2026-02-24 |
| 作者 | 教物理的n老师 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-02-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56540868.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题08 力与运动
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 2
02·时空导航·网络构建 5
03·考点通关·靶向突破 6
考点1 力 弹力 6
教材·知识夯基
1.什么是力
2.常见力的分类
3.弹力
4.力的相互作用
中考·考法聚焦
考法1 中国优秀传统文化
考法2 教材素材链接
考点2 重力 力的示意图 10
教材·知识夯基
1.重力
2.力的三要素
3.力的示意图
中考·考法聚焦
考法1 生活现象联系
考法2 实验探究分析
考点3 平衡力及其应用 15
教材·知识夯基
1.二力平衡的条件
2.平衡力的应用
3.平衡力与相互作用力的区别与联系
中考·考法聚焦
考法1 二力平衡条件的判断与应用
考法2 平衡力和相互作用力的辨析
考点4 摩擦力 19
教材·知识夯基
1.摩擦力及其分类
2.影响滑动力的因素
3.增大和减小摩擦的方法
中考·考法聚焦
考法1 生活现象联系
考法2 实验探究分析
考点5 牛顿第一定律与惯性 25
教材·知识夯基
1.牛顿第一定律的内容及得出
2.惯性的概念、影响因素及现象解释
中考·考法聚焦
考法1 惯性现象的解释与应用
考法2 牛顿第一定律的实验探究与推理
考点6 力与运动的关系 30
教材·知识夯基
1.力的作用效果
2.力是改变物体运动状态的原因
3.同一直线上二力的合成
4.力与运动的关系
中考·考法聚焦
考法1 力与运动关系的辨析
考法2 结合生活场景分析力与运动
04·实验突破·思维进阶 34
拓展01 实验1 探究影响滑动摩擦力大小的因素
拓展02 实验2 探究阻力对物体运动的影响
05·优题精选·练能提分 35
考点
考查形式
考查内容
考法分析
力 弹力
☑选择题
☑填空题☑作图题
1. 什么是力;
2. 常见力的分类;
3. 力的相互作用;
• 结合体育运动或教材素材,考查受力清况,或判断施力物体受力物体;如2025·无锡卷T8;2025·无锡卷T23;2025·常州卷T16;2025·宿迁卷T10;
结合生活和科技情境,考查力的相互作用;如2025·南通卷T13;2025·盐城卷T14;
跨学科实践,利用自制橡皮筋测力计测量液体密度;如2025·淮安卷T27;
重力 力的示意图
☑选择题
☑填空题
☑作图题
1. 重力的大小及方向
2. 重心的概念
3. 重力与质量的区别与联系
• 结合质量计算重力大小,或估测重力;如2025·南京卷T29;2025·徐州卷T19;如2025·苏州卷T22;如2025·连云港卷T2;2025·连云港卷T20;2025·淮安卷T25;2025·盐城卷T25;2025·宿迁卷T24;
结合体育运动和生活情境,作出重力示意图;如2025·南京卷T27;如2025·苏州卷T21;2025·连云港卷T18;2025·盐城卷T25;2025·宿迁卷T19;
• 结合生活场景考查力的三要素;如2025·南京卷T27;
平衡力及其应用
☑选择题
☑填空题
☑实验题
1. 二力平衡的条件2. 平衡力与相互作用力的区别
3. 平衡状态的判断
• 结合生活实例或科技情境,受力分析题中判断物体是否处于平衡状态,是否受平衡力以及平衡力计算:如2025·南京卷T15;如2025·无锡卷T11;如2025·无锡卷T25;2025·常州卷T12;如2025·南通卷T17;2025·扬州卷T22;
二力平衡作图:如2025·徐州卷T25;2025·常州卷T24;2025·南通卷T16;2025·扬州卷T21;2025·镇江卷T22;
摩擦力
☑选择题
☑填空题
☑实验题
1. 摩擦力的分类;
2. 影响滑动摩擦力大小的因素;
3. 增大和减小摩擦的方法;
• 考查“探究滑动摩擦力影响因素”实验,求摩擦力大小;如2025·苏州卷T21;2025·连云港卷T15;2025·淮安卷T20;2025·盐城卷T21;2025·宿迁卷T20;
结合平衡力求摩擦力大小;如2025·淮安卷T8;
• 结合生活实例分析摩擦的利用与防止:如2025·南京卷T15;2025·徐州卷T4;2025·常州卷T8;如2025·南通卷T11;2025·扬州卷T16;2025·镇江卷T6;
牛顿第一定律与惯性
☑选择题
☑填空题
☑实验题
1. 牛顿第一定律的内容及实验推理过程
2. 惯性的概念及现象解释;
• 结合生活场景解释惯性现象:如2025·南京卷T7;2025·无锡卷T8;2025·常州卷T12;2025·南通卷T11;2025·盐城卷T14;2025·镇江卷T6;
• 探究阻力对物体运动的影响实验:如2025·南京卷T10;
力和运动的关系
☑选择题
☑填空题
☑实验题
1. 力是改变物体运动状态的原因
2. 同一直线上二力的合成
3. 物体受力与运动状态的关系
• 结合实例判断“物体运动是否需要力维持”(纠正“力是维持运动的原因”的错误认知);如:2025·徐州T10;2025·常州卷T12;如2025·南通卷T13;
结合科技或生活情境,根据运动状态判断受力情况;如2025·苏州卷T16;2025·扬州卷T9;2025·镇江卷T12;
命题新趋势
1. 跨学科融合趋势凸显:结合物理学知识与生活科技领域、体育竞技领域等跨学科情境进行命题,以考查学生综合运用力与运动知识解决实际问题的能力。
2. 关联社会热点议题:围绕新能源汽车的启动与制动、高铁运行的平稳性调控、航天器发射与变轨等社会热点事件,设置与力和运动相关的问题,引导学生关注科技发展动态,彰显物理知识的社会价值。
3. 重视科学探究与创新思维培养:在实验题目中,加强对实验方案设计的开放性考查。或结合新情境,考查学生基于既有知识进行推理和创新的能力。
4. 强化核心素养考查力度:通过剖析生活中力与运动的现象,考查学生的物理观念、科学思维以及科学态度与责任,着重强调运用物理知识阐释现象、解决问题的能力。
命题预测
一是基础概念的理解与辨析仍是重点,如力的作用效果、惯性的影响因素、平衡力与相互作用力的区分等,常以选择题、填空题形式出现,且会更注重结合具体生活实例或简单物理情境进行考查,避免单纯的概念记忆。
二是实验探究题的比重可能进一步增加,特别是对“探究阻力对物体运动的影响”和“探究二力平衡的条件”这两个核心实验的考查,将不仅局限于对实验现象的观察和结论的得出,还可能涉及实验方案的评估与改进、实验误差的分析以及根据实验数据绘制图像并进行分析等,以考查学生的科学探究能力。
三是联系实际的综合性题目会更加丰富,可能会结合最新的科技成果、体育赛事等,要求学生从力与运动的角度进行分析和解释,体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念。此外,对于“力与运动的关系”这一难点内容,预计会通过创设更复杂的情境等来考查学生对“力是改变物体运动状态的原因”这一核心观点的深入理解和灵活应用。
考点1 力 弹力
【课标要求】2.2.3 通过常见事例或实验,了解弹力。
2.2.4 会测量力的大小。
例3 通过实验,认识力的作用是相互的。
考点
核心考查内容
考查方向
力的基本定义
力是物体对物体的作用,力不能脱离物体独立存在;明确施力物体与受力物体的对应关系
选择题中判断某一现象的施力物体或受力物体,填空题中判断特定情境下力是否存在
力的作用效果
力的两类作用效果:一是改变物体的形状(使物体发生形变);二是改变物体的运动状态(包括速度大小改变、运动方向改变,或两者同时改变)
选择题中结合生活实例判断力的具体作用效果;填空题中根据现象填写对应的作用效果类型
力的三要素
力的大小、方向、作用点称为力的三要素,三要素共同影响力的作用效果;任一要素改变,力的作用效果均可能改变
选择题中分析某一力的作用效果变化由哪个要素导致;填空题中根据实例填写影响作用效果的具体要素
力的相互作用
物体间力的作用是相互的,相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且分别作用在两个不同的物体上
选择题中区分相互作用力与平衡力;填空题中运用相互作用原理解释生活现象(如划船、火箭升空、人推墙后退等)
弹力的产生条件
弹力产生的两个必要条件:一是两个物体相互接触;二是接触的物体发生了弹性形变(物体形变后能恢复原状的形变)
选择题中判断特定情境下是否产生弹力;填空题中分析弹力产生的具体原因
弹力的三要素
弹力的大小与弹性形变的程度相关(在弹性限度内,形变程度越大,弹力越大);弹力的方向与物体发生形变的方向相反;弹力的作用点位于两个物体的接触面上
选择题中判断弹力的方向或分析弹力大小的变化;填空题中结合弹簧形变情况填写弹力大小的变化规律
弹簧测力计的原理与使用
原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力的大小成正比;使用要点:使用前调零、选择合适的量程、读数时视线与刻度线垂直、受力方向与弹簧轴线方向一致
选择题中判断弹簧测力计的使用是否规范;填空题中读取弹簧测力计的示数,或填写使用时的注意事项
【易错提醒】
1. 易忽略“力的相互性”,错误认为单个物体可以产生力;或混淆施力物体与受力物体的角色,忽略施力物体同时也是受力物体;
2. 易忽略“弹性形变”条件,错误认为只要物体相互接触就一定产生弹力;或混淆弹性形变与塑性形变,认为发生塑性形变的物体也会产生弹力;
3. 易忽略“弹性限度”的限制,错误认为形变程度越大弹力一直增大;或错误判断弹力的方向,如将支持力的方向认为是竖直向下而非垂直于接触面向上。
【教材图片讲解】
力是物体对物体的作用
弹性形变产生弹力
弹簧测力计的使用
发生弹性形变的物体具有弹性势能
力的作用是相互的
力的作用是相互的
力的相互作用的应用-直升机
力的相互作用的应用-游泳
1.【结合教材素材设置新考法】(2025·四川乐山)如图所示,将一物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物体静止时弹簧测力计的示数为 N;把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,物体静止时弹簧测力计的示数将 。
2.【结合社会生活跨学科实践】(2025·山西)电线杆是常见的市政设施,传统电线杆多为实心圆柱结构,而现代电线杆多采用空心圆柱结构。它们的抗弯强度一样吗?实践小组的同学们设计实验,探究杆的抗弯强度与杆的空心程度的关系。
实验思路:选择材料、长度和质量相同但空心程度不同的杆,在杆的相同位置施加相同的拉力,通过测量杆的形变量,比较杆的抗弯强度。
实验过程:如图所示,将杆的一端水平固定在铁架台上,在杆的另一端挂一定数量的钩码,用刻度尺测量杆的下弯距离。换用不同的空心杆,重复上述操作,记录数据如下表。
次数
杆长Ucm
杆的质量
杆的空心程度
钩码质量
杆的下弯距离
1
15
10
100
9
2
15
10
100
6
3
15
10
100
3
4
15
10
100
1
实验结论:
(1)通过分析实验数据可初步得出:材料、长度和质量都相同的杆,空心程度越大,抗弯强度___________(选填“越大”“不变”或“越小”)。
应用拓展:
(2)结合以上信息,请你写出生产生活中采用空心结构的一个实例:___________。杆的抗弯强度还可能与哪些因素有关呢?请你提出一个可探究的科学问题:___________。
考点2 重力 力的示意图
【课标要求】2.2.3 通过常见事例或实验,了解重力。
2.2.4 能用示意图描述力。
考点
考点详解
考查方向
重力的定义
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,用符号G表示。需要明确重力是地球吸引产生,但不能等同于地球的吸引力。
判断关于重力定义的正误表述;区分重力与地球吸引力的关系。
重力的施力物体与受力物体
施力物体是地球,受力物体是地球附近的所有物体。无论物体是静止还是运动,在地球附近都会受到重力作用。
判断某一情境中重力的施力物体和受力物体;分析物体在不同状态下是否受重力。
重力的大小
重力大小与物体质量成正比,计算公式为G=mg,其中G表示重力,单位是牛顿(N);m表示物体质量,单位是千克(kg);g是重力加速度,在地球上通常取9.8N/kg,其物理意义是质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。在粗略计算或题目说明时,g可取值为10N/kg。
利用G=mg进行重力与质量的相互计算;结合地理位置变化分析重力大小的改变;判断不同物体重力大小的比较是否正确。
重力的方向
重力的方向总是竖直向下,即垂直于水平面指向地心。
判断重力方向的正误表述;利用重力方向的特点解决实际问题,如判断水平仪的工作原理、确定建筑是否竖直等。
重心的定义
重力在物体上的作用点叫做重心。对于质地均匀、形状规则的物体,重心在其几何中心上,如均匀球体的重心在球心,均匀长方体的重心在对角线的交点处。对于质地不均匀或形状不规则的物体,重心位置可以通过悬挂法等方法确定。
确定不同形状、质地物体的重心位置;判断关于重心位置的正误说法。
重心与物体稳定性的关系
物体的重心越低,支撑面越大,物体的稳定性就越强。例如,汽车底盘做得很低、行李箱底部装有重物都是为了降低重心,增加稳定性。
分析生活中增加或降低物体稳定性的措施及其原理;判断不同物体稳定性强弱。
力的示意图的定义
用一根带箭头的线段来表示力的三要素(大小、方向、作用点)的图形叫做力的示意图。线段的起点或终点表示力的作用点,箭头的指向表示力的方向,线段的长度(在同一图中)大致表示力的大小。
判断某一图形是否为正确的力的示意图;明确力的示意图与力的图示的区别(力的图示需要严格按照比例表示力的大小,而力的示意图只需大致表示)。
重力的示意图绘制
绘制重力的示意图时,作用点要画在物体的重心上(对于规则物体,画在几何中心;不规则物体可大致画在物体上代表重心的位置),箭头竖直向下,在箭头旁边标注符号G。若需要表示重力大小,可在标注处同时注明数值和单位。
根据题目要求绘制物体所受重力的示意图;判断已给出的重力示意图的正误。
与其他力共同存在时的示意图绘制
当物体同时受到重力和其他力(如拉力、支持力、摩擦力等)时,需要分别画出每个力的示意图。要注意每个力的作用点、方向和大小的正确表示,在同一图中,力越大,线段应画得越长。例如,当物体静止在水平桌面上时,需要画出竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,两个力大小相等,线段长度大致相同。
绘制物体在多个力作用下的力的示意图;判断多力作用下示意图的正误。
【易错警示】
1. 认为静止在地面物体才受重力或太空中物体不受重力。物体在地球引力范围内,无论动静、位置高低,都受重力。
2. 把“竖直向下”误作“垂直向下”,或据物体放置方向误判重力方向。重力方向始终竖直向下,不随物体位置或放置方式改变,可用铅垂线辅助判断。
3. 混淆重力(G)和质量(m)概念,认为G和m任何情况都成正比,或混用二者单位。质量单位千克(kg),重力单位牛顿(N);质量不随位置、状态变,重力随地理位置变;G=mg在同一地理位置,同一物体重力和质量成正比。
4. 误以为g值就等于10N/kg,通常忽略特殊g值默认取9.8N/kg,粗略计算可取10N/kg。质量单位换算出错。计算重力前确认质量单位为千克,看清题目g值。
5. 画力示意图将作用点画在受力物体外,或混淆施力、受力物体作用点。画力示意图先明确受力物体。力的作用点应画在受力物体重心(或物体上),不能画在施力物体上。
6. 作力的示意图常见错误:(1)对常见力方向判断错误,如摩擦力、浮力、支持力方向等。(2)遗漏力的标注:(3)忘记标注力的符号、大小,或标注错误力的符号。(4)对物体受力分析不全面,遗漏或错误添加不存在的力。受力分析应按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序逐一分析。
【教材图片解读】
利用弹簧测力计测量重力
重力的方向是竖直向下的
重力的示意图
拉力的示意图
高处的物体具有重力势能
重锤线
1.【结合古代典籍跨学科融合】(2025·陕西·A卷)如图-1甲是中国古代科技著作(天工开物)中,利用杆秤测量弓最大弹力的方法——试弓定力,请在图-1乙中画出细绳对弓弦的拉力F的示意图;
2.【结合优秀中华传统文化设置情境】(2025·河南) 我们熟悉的“禾”字在甲骨文中如图甲所示,它形象地表现出沉甸甸的谷穗弯向大地的情景。请在图乙中画出谷穗所受重力的示意图。(点为谷穗的重心)
3.【依据教材素材设置新情境】(2025·四川南充)如图所示,两物体位于地球两极上,画出两物体所受重力的示意图。(其中O1、O2为两物体重心,O为地心)
考点3 平衡力及其应用
【课标要求】2.2.4 知道二力平衡条件。
例5 分析静止在水平桌面上杯子的受力情况。
考点
核心内容
中考考查方向
平衡力的基本概念
定义、条件、与相互作用力的区别
1. 直接考查二力平衡的四个条件,判断某两个力是否为平衡力。
2. 区分平衡力与相互作用力,给出具体场景让学生辨析。
3. 根据物体的运动状态(静止或匀速直线运动),判断物体是否受到平衡力作用。
平衡力与物体运动状态的关系
受力平衡时的运动状态、受力不平衡时的运动状态变化
1. 根据物体的受力情况,判断物体的运动状态。
2. 根据物体的运动状态变化,分析物体的受力是否平衡。
3. 结合生活场景,分析物体运动状态改变的原因是受力不平衡。
平衡力的应用
求力的大小、判断力的方向、解决实际生活问题
1. 结合具体情境,利用二力平衡条件计算未知力的大小。
2. 根据物体的平衡状态,判断某个力的方向。
3. 分析生活中常见的平衡场景,解释其中的力学原理。
4. 设计实验验证二力平衡的条件,考查实验设计思路和对实验现象的分析能力。
受力分析与平衡状态判断
受力分析的方法、平衡状态的判断依据
1. 对处于平衡状态的物体进行全面的受力分析,画出受力示意图。
2. 给出物体的受力情况,判断物体是否处于平衡状态。
3. 结合受力分析,解决与平衡状态相关的综合问题,比如多个力平衡时的力的合成与分解。
【易错警示】
1. 混淆平衡力与相互作用力。平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在两个不同物体上;平衡力中一个力消失,另一个力可依然存在,相互作用力同时产生、同时消失。
2. 认为物体只有静止时才受平衡力。物体在匀速直线运动状态时也受平衡力作用,此时物体所受合力为零,运动状态不改变。
3. 忽略二力平衡条件中的“同一直线”。二力平衡的四个条件缺一不可,即“同物、等大、反向、共线”。若两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体上,但不在同一直线上,则这两个力不是平衡力,物体将发生转动。
4. 对物体进行受力分析时遗漏或多增力。受力分析应按照“一重二弹三摩擦四其他”的顺序进行,确保不遗漏力,也不添加不存在的力。例如,分析沿斜面匀速下滑的物体时,不能忘记物体受到沿斜面向上的摩擦力,也不能凭空添加一个“下滑力”。
5. 认为物体受平衡力时,速度一定为零。警示:物体受平衡力时,速度可以为零(静止状态),也可以是不为零的恒定速度(匀速直线运动状态)。速度的大小和方向都不发生改变是平衡力作用下物体运动状态的核心特征。
6. 在计算平衡力大小时,忽略力的方向。利用二力平衡条件计算力的大小时,要明确两个力的方向关系,若方向相反,则它们的大小相等。
【教材图片解读】
处于平衡状态的物体
探究二力平衡的条件
探究匀速直线运动时的平衡力
高空走钢丝
巧妙的平衡术
1.【结合生活场景设置新情境】(2025·四川凉山)西昌湿地公园内有由甲、乙、丙三块石头堆叠而成的艺术作品(如图),下列说法中正确的是( )
A.乙受到的重力大小等于丙对它支持力的大小
B.甲对乙的压力与乙受到的重力是相互作用力
C.甲受到的重力与乙对甲的作用力是平衡力
D.地面受到丙的压力,是由于地面发生弹性形变后要恢复原状所产生
2.【结合简单机械设置新考法】(2025·江西)如图所示,用手拉着弹簧测力计,使钩码处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.钩码所受的重力与绳子对钩码的拉力是一对平衡力
B.绳子对钩码的拉力与弹簧测力计对绳子的拉力是一对平衡力
C.手对弹簧测力计的拉力与钩码所受的重力是一对相互作用力
D.弹簧测力计对绳子的拉力与手对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力
3.【结合新科技跨学科实践】(2025·四川遂宁)2025年是我国南极长城站成立40周年,科考队一路风雪兼程、筑梦冰原。不久前,科考队用上了安装有特殊电池的六足机器狗,让他们在应对南极的恶劣环境时有了“新助手”。有关六足机器狗的说法正确的是( )
A.机器狗六条腿的设计可以增大它与冰面间的受力面积从而增大压强
B.机器狗工作时消耗的电能是一次能源
C.科考队员可以依靠电磁波远程控制机器狗在冰面上执行任务
D.机器狗负重行走在水平冰面,它对冰面的压力和冰面对它的支持力是一对平衡力
考点4 摩擦力
【课标要求】2.2.3 通过常见事例或实验,了解摩擦力,认识力的作用效果。探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
考点内容
核心要点解析
摩擦力的定义
两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力。需注意“相对运动”的相对性,即摩擦力阻碍的是物体相对于接触面的运动,而非物体的绝对运动状态。
摩擦力的产生条件
1. 两物体必须相互接触且发生挤压,存在弹力;2. 接触面不光滑;3. 两物体间存在相对运动或相对运动趋势。三个条件缺一不可,例如光滑接触面上即使有挤压和相对运动趋势,也不会产生摩擦力。
摩擦力的分类
1. 静摩擦力:当物体具有相对运动趋势但未发生相对运动时产生的摩擦力,方向与相对运动趋势方向相反;2. 滑动摩擦力:当物体发生相对滑动时产生的摩擦力,方向与相对运动方向相反;3. 滚动摩擦力:物体滚动时产生的摩擦力,通常情况下滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。
静摩擦力的大小
静摩擦力的大小并非固定值,而是随外力变化而变化,取值范围为0 < f ≤ fmax(fmax为最大静摩擦力)。在物体保持静止的状态下,静摩擦力的大小等于使物体产生相对运动趋势的外力大小,例如水平面上用10N的力推静止的箱子未推动,箱子受到的静摩擦力大小为10N。
静摩擦力的方向判断
可通过“假设法”判断:假设接触面光滑,物体将发生的相对运动方向即为相对运动趋势方向,静摩擦力方向与该方向相反;也可根据物体的运动状态,利用二力平衡条件判断,例如静止在斜面上的物体,静摩擦力方向沿斜面向上,与物体下滑的相对运动趋势方向相反。
滑动摩擦力的大小计算
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力在数值上不一定等于物体的重力,例如将物体压在竖直墙面上时,压力等于施加的水平力,与重力无关。
滑动摩擦力的影响因素
1. 压力大小:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;2. 接触面粗糙程度:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力大小与物体的运动速度、接触面积大小无关,例如同一物体以不同速度在同一水平面上滑动,滑动摩擦力大小不变。
方向特点
摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,但不一定与物体的运动方向相反。例如人走路时,脚向后蹬地,脚相对于地面有向后的运动趋势,地面给脚的静摩擦力方向向前,与人的运动方向相同,此时摩擦力是动力。
增大有益摩擦的方法
1. 增大压力:例如自行车刹车时用力捏闸,通过增大闸皮与车轮的压力来增大摩擦力;2. 增大接触面的粗糙程度:例如鞋底刻有花纹,轮胎加装防滑链,通过增加接触面粗糙程度增大摩擦力;3. 变滚动为滑动:例如紧急情况下,车辆将滚动的车轮变为滑动以增大摩擦力减速。
减小有害摩擦的方法
1. 减小压力:例如在搬运重物时,通过减小对接触面的压力来减小摩擦力;2. 减小接触面的粗糙程度:例如给机器零件表面打磨光滑,减少摩擦磨损;3. 变滑动为滚动:例如机器中安装滚轮、给自行车安装轴承,将滑动摩擦变为滚动摩擦来减小摩擦力;4. 使接触面分离:例如给机器添加润滑油、磁悬浮列车利用磁力使接触面分离,从而减小摩擦力。
探究影响滑动摩擦力大小的因素
1. 实验原理:利用二力平衡,通过弹簧测力计水平匀速拉动木块,使木块做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小;2. 实验方法:控制变量法,分别探究压力大小、接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响;3. 实验结论:滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【易错警示】
1. 混淆静摩擦力与滑动摩擦力的计算方法:误认为静摩擦力的大小也由压力与接触面的粗糙程度决定,实际上静摩擦力大小需根据物体平衡状态由外力决定,而滑动摩擦力才由压力和动摩擦因数决定。
2. 错误判断摩擦力方向:认为摩擦力总是阻碍物体运动,忽略“相对”二字,例如人向前行走时,脚受到的静摩擦力方向与人运动方向相同,是动力而非阻力。
3. 对“压力N”的理解偏差:将压力简单等同于物体重力,忽略非水平面上压力与重力的差异,如斜面上物体对斜面的压力小于重力,竖直墙面上物体的压力与重力无关。
4. 认为滑动摩擦力大小与速度或接触面积有关:实际上滑动摩擦力大小仅由压力和接触面粗糙程度决定,与物体运动速度、接触面积大小均无关,例如同一木块以不同速度在同一水平面上滑动时,滑动摩擦力大小不变。
5. 忽略摩擦力产生的条件:认为只要物体接触就一定存在摩擦力,忽略“接触面粗糙”“存在挤压”“有相对运动或趋势”这三个必要条件,例如光滑水平面上相互接触的两个静止物体间不存在摩擦力。
【教材图片解读】
探究影响滑动摩擦力的因素
用数字化实验装置探究影响滑动摩擦力的因素
增大和减小摩擦的方法
变滑动为滚动,减小摩擦
使接触面分开,减小摩擦
做成流线型,减小阻力
1.【结合体育运动】(2025·福建)在体育运动中,下图中的做法为了减小摩擦的是( )
A.穿轮滑鞋 B.手涂防滑粉
C.戴手套接球 D.用力捏车闸
2.【结合中华传统文化】(2025·陕西·B卷)“笔、墨、纸、砚”合称文房四宝。大诗人李白是这样写砚台的:“一方在手转乾坤,清风紫毫酒一樽”。如图,在研磨的过程中,手用力下压墨条,是通过增大___________来增大摩擦力的。当墨条向左运动时,受到向___________的摩擦力。空气中弥漫着墨香味,这是扩散现象,其本质原因是分子在永不停息地做___________。
3.【教材实验考法创新】(2025·江苏连云港)小明用图示装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”。木块与木板之间的摩擦力大小通过传感器显示。当拉动木板时 (选填“必须”或“不必”)保持匀速。当在木块上增加钩码时,传感器显示力的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.【教材实验考查】(2025·江苏苏州)探究影响滑动摩擦力大小的因素时,小明根据生活经验提出如下猜想:①与接触面粗糙程度有关;②与压力大小有关。
(1)为验证猜想,他利用木块、弹簧测力计、木板、毛巾、重物等器材进行实验,实验前,应将弹簧测力计 放置后进行校零;
(2)实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在水平木板上做 运动,弹簧测力计示数如图甲,此时木块受到的滑动摩擦力大小为 N;
(3)比较 两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
考点5 牛顿第一定律与惯性
【课标要求】2.2.5 通过实验和科学推理,认识牛顿第一定律。能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。
例6 了解伽利略在探究与物体惯性有关问题时采用的思想实验,体会科学推理在科学研究中的作用。
例7 能运用惯性,解释当汽车急刹车、转弯时,车内可能发生的现象,讨论系安全带等保护措施的必要性。
考点
核心内容解析
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。需明确“没有受到力的作用”包含两种情况:一是物体确实不受任何力(理想状态);二是物体所受合力为零,等效于不受力。“总保持”指物体不受力时,原来静止的物体将一直静止,原来运动的物体将以原来的速度做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变。
探究阻力对物体运的影响实验
实验核心是控制变量法和理想推理法(科学推理法)。实验中让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的初速度相同;通过改变水平面的粗糙程度,观察小车滑行距离的变化,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,滑行距离越远,速度减小得越慢。在此基础上推理:如果水平面绝对光滑,小车不受阻力,将保持匀速直线运动不变。
力与运动的关系
力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。物体的运动不需要力来维持,不受力或受平衡力时,物体可保持静止或匀速直线运动状态;当物体受到非平衡力作用时,运动状态会发生改变,包括速度大小改变、运动方向改变或两者同时改变。
惯性的概念
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性。惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都具有惯性,与物体的运动状态、是否受力、速度大小等因素无关。
影响惯性的因素
惯性的大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;质量越小,惯性越小。质量是衡量物体惯性大小的唯一量度,不能说速度越大惯性越大,速度影响的是物体运动状态改变的难易程度的外在表现,而非惯性本身的大小。
惯性的利用
生活中利用惯性的实例:跳远运动员助跑后起跳,利用惯性保持助跑时的速度,提高跳远成绩;拍打衣服上的灰尘,利用灰尘的惯性,使灰尘与衣服脱离;汽车进站时提前关闭油门,利用惯性节省燃料;洗衣机脱水桶高速旋转,利用水的惯性将水从衣物中甩出。
惯性的防范
惯性带来的危害需要防范:汽车行驶时司机和乘客要系安全带,防止紧急刹车时人由于惯性向前倾倒受伤;汽车前排安装安全气囊,在发生碰撞时对人体起到缓冲作用;雨雪天气道路湿滑,汽车要减速慢行,防止由于惯性导致刹车距离过长引发交通事故;乘坐公交车时,抓好扶手,避免突然起步、刹车时摔倒。
结合生活实例分析
能够运用牛顿第一定律和惯性知识解释生活中的各类现象,如汽车启动时人向后仰、刹车时人向前倾;锤头松动时,将锤柄在硬物上撞击几下,锤头就套紧了;踢出去的足球继续向前飞行等。分析时要明确物体原来的运动状态,受力后运动状态改变,而由于惯性,物体的某一部分仍保持原来的运动状态,从而产生相应的现象。
【易错警示】
1. 混淆惯性与力:将惯性误认为是一种力,如“物体受到惯性力的作用”“惯性力使物体向前运动”等表述均错误,惯性是物体的固有属性,不是力,不能说“受到惯性”或“惯性力”。
2. 认为物体速度越大惯性越大:惯性大小仅由质量决定,与速度无关,例如高速行驶的小汽车和静止的大货车,大货车质量大,惯性更大,即使小汽车速度快,其惯性仍小于大货车。
3. 忽略惯性的普遍性:认为只有运动的物体才有惯性,静止的物体没有惯性,实际上一切物体(无论是运动还是静止,受力还是不受力)都具有惯性,比如静止在桌面上的课本,也有保持静止状态的惯性。
4. 错误理解牛顿第一定律的条件:认为“不受力”就是物体完全不受任何力的作用,忽略了“合力为零”这种等效情况,例如在水平地面上匀速直线运动的物体,虽然受到重力、支持力、拉力和摩擦力,但合力为零,其运动状态仍遵循牛顿第一定律。
5. 对“运动状态改变”的理解片面:认为只有速度大小改变才是运动状态改变,忽略运动方向的改变,例如做匀速圆周运动的物体,速度大小不变但方向时刻改变,其运动状态也是改变的,一定受到非平衡力的作用。
【教材图片解读】
探究阻力对物体运动的影响
惯性现象
惯性的利用和危害防止
反应距离和制动距离
惯性的利用和危害防止
惯性的利用和危害防止
1.【结合生活实例设置新情境】(2025·长沙卷)“丢沙包”是一种同学们经常玩的课间游戏。如图所示,小星将沙包抛出,沙包脱手后( )
A. 由于惯性继续运动 B. 做匀速直线运动
C. 不受任何力的作用 D. 始终受平衡力的作用
2.【结合体育运动设置新考法】(2025·四川眉山)推铅球时,铅球的运动过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.推出去的铅球能在空中继续运动,是因为它受到了惯性的作用
B.若铅球运动到最高点所受力全部消失,它将保持静止
C.铅球在运动过程中受到平衡力作用
D.铅球落地后静止时,铅球的动能为零
3.【结合我国治沙工程跨学科实践】(2025·山东威海卷)我国在塔克拉玛干沙漠边缘构筑了3046km的绿色屏障,完成了“锁边合围”。草方格固沙是沙漠治理广泛应用的一种技术,通过将麦草压进沙子形成方格,改变地表条件,抑制风沙活动,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 麦草遮挡使沙地光照减少,降低了沙地温度
B. 麦草增大了沙粒的惯性,使沙粒不易被风吹走
C. 麦草增大了地表整体的粗糙程度,增大了空气流动阻力
D. 有麦草的地方空气流速较小,空气对沙粒的压强较大
4.【结合航天科技新情境】(2025·江西)如图所示,我国航天员在处于失重环境的中国空间站中做太空抛物实验,抛出的冰墩墩将做 直线运动,该现象可以用 第一定律来解释。
考点6 力与运动的关系
【课标要求】2.2.3 通过常见事例或实验,认识力的作用效果。
2.2.4 了解同一直线上的二力合成。
例4 通过实验,认识力可以改变物体运动的方向和快慢,也可以改变物体的形状。
考点
具体内容
考点解析
力与运动状态的关系
力改变运动状态的表现
物体受力时,运动状态不一定改变,若受平衡力,运动状态不变;若受非平衡力,运动状态一定改变,包括速度大小的改变(如加速、减速)和运动方向的改变(如曲线运动)。
运动状态不变的条件
物体不受力或受平衡力时,运动状态保持不变,即保持静止或匀速直线运动状态。
同一直线上二力的合成
合力的概念
如果一个物体受同一直线上两个力作用,可用一个力等效替代这两个力的共同作用效果,这个力叫那两个力的合力。合力概念是解决力学问题的重要基础,通过合成可将多个力对物体的作用简化为一个等效合力,便于分析物体受力情况和运动状态变化。
方向相同的两个力的合成
同一直线上二力合成有两种情况:两力方向相同时,合力大小等于两力大小之和,方向与两力方向相同,公式为F合 = F1+ F2。
方向相反的两个力的合成
当两力作用于同一物体、方向相反且在同一直线时,合力大小等于两力大小之差,方向与较大力相同。公式为F合= |F1 - F2|。
合力方向与物体的运动状态的关系
当合力方向与物体运动方向相同时,物体做加速运动,速度增大;相反时,物体做减速运动,速度减小;不在同一直线上时,物体运动方向改变,做曲线运动。比如,平直公路上的汽车,牵引力大于阻力,合力与行驶方向相同,汽车加速;刹车时阻力大于牵引力,合力与行驶方向相反,汽车减速;斜向上抛出的篮球,因重力方向与初速度方向不在同一直线上,做曲线运动。分析合力与运动方向的关系,能判断物体运动状态变化趋势,是解决力学问题的关键之一。
【教材图片解读】
力的作用效果
汽车受力分析
两个力的作用效果可以用一个力代替
探究同一直线上二力的合成
1.【结合体育运动设置新情境】(2025·陕西·B卷) 为了增强学生体质,促进身心健康发展,学校开展了形式多样的体育运动。对下列各项运动中所涉及的物理知识分析正确的是( )
A. 如图-1,脚蹬地的同时,地也对脚施加了力的作用
B. 如图-2,乒乓球弹回过程中,运动状态保持不变
C. 如图-3,毽子上升过程中,不受重力作用
D. 如图-4,排球下降过程中,惯性越来越大
2.【结合中华优秀传统文化设置新考法】(2025·河北)毽球源于中国民间传统体育游戏——踢毽子。在踢毽球过程中,下列说法正确的是( )
A.刚踢出的毽球仍会受到脚的作用力
B.毽球运动到最高点时,处于平衡状态
C.下落的毽球被踢起,表明力可以改变物体的运动状态
D.上升的毽球运动越来越慢,表明物体的运动需要力来维持
3.【结合体育比赛设置新考法】(2025·四川成都)2024年巴黎奥运会,中国艺术体操队获得了奥运金牌。体操运动员用力向上跳起时,力改变了运动员的 。运动员竖直向上做减速运动时,所受合力的方向是向 的。
一、探究影响滑动摩擦力大小的因素
(一)实验原理:本实验的核心原理是二力平衡:当木块在水平面上做匀速直线运动时,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。因此,通过弹簧测力计测量出拉力的大小,即可间接得到滑动摩擦力的大小。
中考常考对原理的理解与应用,例如:判断实验中木块运动状态对测量结果的影响;分析非匀速运动时拉力与摩擦力的大小关系等。
(二)实验器材:弹簧测力计、长方体木块、水平木板(或毛巾、棉布)、砝码等。
(三)实验方法:控制变量法、转换法。
(四)实验结论:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关;滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体运动速度大小无关。
(五)实验误差分析与改进
1. 误差来源:(1)难以保持木块做匀速直线运动,导致弹簧测力计读数不稳定;(2)弹簧测力计自身的精度限制;(3)接触面粗糙程度不均匀,影响摩擦力大小的一致性。
2. 改进方案:固定弹簧测力计和木块,拉动木板运动(无需匀速),此时木块处于静止状态,受到的摩擦力与拉力是平衡力,读数更稳定;使用精度更高的弹簧测力计;选择粗糙程度均匀的接触面进行实验。
二、探究阻力对物体运动的影响
(一)实验原理:通过改变物体在水平面上运动时所受阻力的大小,观察物体运动路程的变化,进而推理得出物体不受力时的运动状态。实验中,让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,以保证小车到达水平面时的初速度相同,然后在粗糙程度不同的水平面上运动,比较小车运动的距离。
(二)实验器材:斜面、小车、木板、棉布、毛巾、刻度尺等。
(三)实验步骤:
1. 让小车从斜面顶端(标记位置)由静止自由滑下,观察小车在铺有毛巾的水平面上滑行的距离,并记录。
2. 取下毛巾,在水平木板上铺上棉布,让小车从斜面同一顶端(同一位置)由静止自由滑下,观察小车在棉布表面滑行的距离,并记录。
3. 取下棉布,让小车从斜面同一顶端(同一位置)由静止自由滑下,观察小车在木板表面滑行的距离,并记录。
(四)实验现象:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在棉布表面上滑行的距离较长,在木板表面上滑行的距离最长。这表明,接触面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢。
(五)实验推理:如果运动的物体在水平方向上不受阻力的作用,它将以恒定不变的速度永远运动下去,即做匀速直线运动。这一推理是牛顿第一定律的重要基础。
(六)实验注意事项:
1. 小车每次必须从斜面的同一高度由静止滑下,目的是确保小车到达水平面时的初速度相等,这是运用控制变量法的关键。
2. 实验中通过改变水平面的粗糙程度来改变小车受到的阻力大小。
3. 实验时,斜面的坡度不宜过大,以免小车滑行速度过快,运动距离过短,不便于观察和测量。
1.【新科技新情境】(2025·宿迁)如图是2025年央视春晚机器人表演节目《秧BOT》时的场景,地面对机器人产生向上的支持力,这个力产生的原因是( )
A.地面发生形变 B.脚部发生形变 C.地球的吸引 D.受空气的浮力
2.(2025·常州)下列与自行车有关的现象中:①刹车时用力捏车闸;②车轮胎上刻有花纹;③在车的转轴处加润滑油;④车的轴承中装有滚珠,属于增大摩擦的是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
3.【结合工程技术跨学科实践】(2025·山东卷)如图所示,塔吊的水平运动机构用钢丝绳悬挂着货物一起沿水平方向向前匀速运动,水平运动机构突然停止时,货物( )
A. 停止运动 B. 向前运动 C. 向后运动 D. 竖直向上运动
3.【结合全民健身跨学科实践】(2025·无锡)如图所示,某同学正在跳远,在此瞬间,下列说法中正确的是( )
A.该同学由于惯性继续向前运动 B.该同学由于受到惯性力继续向前运动
C.该同学由于受到重力会竖直下落 D.该同学受到重力和弹力作用
4.(2025·上海)如图所示,物理王同学从蹦床向上运动过程中,以下说法正确的是( )
A.物理王同学离开蹦床后仍受向上的作用力
B.物理王同学离开蹦床后运动状态一直改变
C.物理王同学达到最高点时处于平衡状态
D.物理王同学到达最高点时不具有惯性
5.【结合生活场景设置新情境】(2025·南京)乒乓球运动中蕴含着许多力学知识,下列说法正确的是( )
A.发球时,球拍对球有力的作用,球对球拍没有力的作用
B.击球时,乒乓球受到的弹力是由球拍的形变产生的
C.击球后,乒乓球在空中飞行时,受到了向前的推力
D.空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即静止
6.【结合爱国题材设置新情境】(2025·常州)如图所示为淮海战役中,唐和恩在长达2500km的支援前线的路上使用过的小竹竿,每到一地,他就手持钢针把地名刻在小竹竿上,能在小竹竿上刻字,是因为钢针的硬度比小竹竿 ,刻字时,使小竹竿留下刻痕的是 对 施加的力。
7.(2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏)始终水平匀速直线飞行的飞机,在向目标处空投物资后,飞机的机械能 ;物资在空中加速下落的过程中,其惯性将 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
8.【根据教材素材创新实验设计】(2025·四川南充)如图所示,带有气泡的水瓶静止在粗糙的水平桌面上,当瓶突然相对于桌面向右滑动时,可观察到水中气泡相对于瓶向 运动,此过程中桌面对瓶的摩擦力方向水平向 。
9.(2025·福建)下图为探究摩擦力的实验装置。当桶和沙的总质量为0.24kg时,木块和木板在水平桌面上保持静止,力传感器示数为0.4N。a、b两段轻绳均与桌面平行。图中滑轮的作用是 。不计绳与滑轮间的摩擦,桌面对木板的摩擦力大小为 N。
10.(2025·江苏苏州)按要求作图。
(2)图乙中,小球在空中运动,画出它在图示位置受到的重力G;
11.(2025·四川遂宁)玻璃厂常利用电动真空吸盘搬运玻璃。图中搬运车上的吸盘吸附一块质量为180kg的玻璃,让其在空中竖直静止。此时玻璃受到的摩擦力方向竖直向 ,摩擦力大小为 N。(g取10N/kg)
12.(2025·盐城)小明用甲、乙两只鞋底花纹不同的运动鞋,探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(1)为了用弹簧测力计示数反映运动鞋所受滑动摩擦力的大小,实验时弹簧测力计需沿 方向拉动,并使运动鞋在木板上做 运动。
(2)将甲鞋放在水平木板上,进行正确操作后,弹簧测力计示数如图所示,为 N;换用花纹不同的乙鞋重复上述实验,弹簧测力计的示数为2.3N。
(3)同组的小华认为小明的操作不能得到可靠的结论,原因是没有控制 相同。为得到结论,给出一种可行方案: 。
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专题08 力与运动
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 2
02·时空导航·网络构建 5
03·考点通关·靶向突破 6
考点1 力 弹力 6
教材·知识夯基
1.什么是力
2.常见力的分类
3.弹力
4.力的相互作用
中考·考法聚焦
考法1 中国优秀传统文化
考法2 教材素材链接
考点2 重力 力的示意图 10
教材·知识夯基
1.重力
2.力的三要素
3.力的示意图
中考·考法聚焦
考法1 生活现象联系
考法2 实验探究分析
考点3 平衡力及其应用 15
教材·知识夯基
1.二力平衡的条件
2.平衡力的应用
3.平衡力与相互作用力的区别与联系
中考·考法聚焦
考法1 二力平衡条件的判断与应用
考法2 平衡力和相互作用力的辨析
考点4 摩擦力 19
教材·知识夯基
1.摩擦力及其分类
2.影响滑动力的因素
3.增大和减小摩擦的方法
中考·考法聚焦
考法1 生活现象联系
考法2 实验探究分析
考点5 牛顿第一定律与惯性 25
教材·知识夯基
1.牛顿第一定律的内容及得出
2.惯性的概念、影响因素及现象解释
中考·考法聚焦
考法1 惯性现象的解释与应用
考法2 牛顿第一定律的实验探究与推理
考点6 力与运动的关系 30
教材·知识夯基
1.力的作用效果
2.力是改变物体运动状态的原因
3.同一直线上二力的合成
4.力与运动的关系
中考·考法聚焦
考法1 力与运动关系的辨析
考法2 结合生活场景分析力与运动
04·实验突破·思维进阶 34
拓展01 实验1 探究影响滑动摩擦力大小的因素
拓展02 实验2 探究阻力对物体运动的影响
05·优题精选·练能提分 35
考点
考查形式
考查内容
考法分析
力 弹力
☑选择题
☑填空题☑作图题
1. 什么是力;
2. 常见力的分类;
3. 力的相互作用;
• 结合体育运动或教材素材,考查受力清况,或判断施力物体受力物体;如2025·无锡卷T8;2025·无锡卷T23;2025·常州卷T16;2025·宿迁卷T10;
结合生活和科技情境,考查力的相互作用;如2025·南通卷T13;2025·盐城卷T14;
跨学科实践,利用自制橡皮筋测力计测量液体密度;如2025·淮安卷T27;
重力 力的示意图
☑选择题
☑填空题
☑作图题
1. 重力的大小及方向
2. 重心的概念
3. 重力与质量的区别与联系
• 结合质量计算重力大小,或估测重力;如2025·南京卷T29;2025·徐州卷T19;如2025·苏州卷T22;如2025·连云港卷T2;2025·连云港卷T20;2025·淮安卷T25;2025·盐城卷T25;2025·宿迁卷T24;
结合体育运动和生活情境,作出重力示意图;如2025·南京卷T27;如2025·苏州卷T21;2025·连云港卷T18;2025·盐城卷T25;2025·宿迁卷T19;
• 结合生活场景考查力的三要素;如2025·南京卷T27;
平衡力及其应用
☑选择题
☑填空题
☑实验题
1. 二力平衡的条件2. 平衡力与相互作用力的区别
3. 平衡状态的判断
• 结合生活实例或科技情境,受力分析题中判断物体是否处于平衡状态,是否受平衡力以及平衡力计算:如2025·南京卷T15;如2025·无锡卷T11;如2025·无锡卷T25;2025·常州卷T12;如2025·南通卷T17;2025·扬州卷T22;
二力平衡作图:如2025·徐州卷T25;2025·常州卷T24;2025·南通卷T16;2025·扬州卷T21;2025·镇江卷T22;
摩擦力
☑选择题
☑填空题
☑实验题
1. 摩擦力的分类;
2. 影响滑动摩擦力大小的因素;
3. 增大和减小摩擦的方法;
• 考查“探究滑动摩擦力影响因素”实验,求摩擦力大小;如2025·苏州卷T21;2025·连云港卷T15;2025·淮安卷T20;2025·盐城卷T21;2025·宿迁卷T20;
结合平衡力求摩擦力大小;如2025·淮安卷T8;
• 结合生活实例分析摩擦的利用与防止:如2025·南京卷T15;2025·徐州卷T4;2025·常州卷T8;如2025·南通卷T11;2025·扬州卷T16;2025·镇江卷T6;
牛顿第一定律与惯性
☑选择题
☑填空题
☑实验题
1. 牛顿第一定律的内容及实验推理过程
2. 惯性的概念及现象解释;
• 结合生活场景解释惯性现象:如2025·南京卷T7;2025·无锡卷T8;2025·常州卷T12;2025·南通卷T11;2025·盐城卷T14;2025·镇江卷T6;
• 探究阻力对物体运动的影响实验:如2025·南京卷T10;
力和运动的关系
☑选择题
☑填空题
☑实验题
1. 力是改变物体运动状态的原因
2. 同一直线上二力的合成
3. 物体受力与运动状态的关系
• 结合实例判断“物体运动是否需要力维持”(纠正“力是维持运动的原因”的错误认知);如:2025·徐州T10;2025·常州卷T12;如2025·南通卷T13;
结合科技或生活情境,根据运动状态判断受力情况;如2025·苏州卷T16;2025·扬州卷T9;2025·镇江卷T12;
命题新趋势
1. 跨学科融合趋势凸显:结合物理学知识与生活科技领域、体育竞技领域等跨学科情境进行命题,以考查学生综合运用力与运动知识解决实际问题的能力。
2. 关联社会热点议题:围绕新能源汽车的启动与制动、高铁运行的平稳性调控、航天器发射与变轨等社会热点事件,设置与力和运动相关的问题,引导学生关注科技发展动态,彰显物理知识的社会价值。
3. 重视科学探究与创新思维培养:在实验题目中,加强对实验方案设计的开放性考查。或结合新情境,考查学生基于既有知识进行推理和创新的能力。
4. 强化核心素养考查力度:通过剖析生活中力与运动的现象,考查学生的物理观念、科学思维以及科学态度与责任,着重强调运用物理知识阐释现象、解决问题的能力。
命题预测
一是基础概念的理解与辨析仍是重点,如力的作用效果、惯性的影响因素、平衡力与相互作用力的区分等,常以选择题、填空题形式出现,且会更注重结合具体生活实例或简单物理情境进行考查,避免单纯的概念记忆。
二是实验探究题的比重可能进一步增加,特别是对“探究阻力对物体运动的影响”和“探究二力平衡的条件”这两个核心实验的考查,将不仅局限于对实验现象的观察和结论的得出,还可能涉及实验方案的评估与改进、实验误差的分析以及根据实验数据绘制图像并进行分析等,以考查学生的科学探究能力。
三是联系实际的综合性题目会更加丰富,可能会结合最新的科技成果、体育赛事等,要求学生从力与运动的角度进行分析和解释,体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念。此外,对于“力与运动的关系”这一难点内容,预计会通过创设更复杂的情境等来考查学生对“力是改变物体运动状态的原因”这一核心观点的深入理解和灵活应用。
考点1 力 弹力
【课标要求】2.2.3 通过常见事例或实验,了解弹力。
2.2.4 会测量力的大小。
例3 通过实验,认识力的作用是相互的。
考点
核心考查内容
考查方向
力的基本定义
力是物体对物体的作用,力不能脱离物体独立存在;明确施力物体与受力物体的对应关系
选择题中判断某一现象的施力物体或受力物体,填空题中判断特定情境下力是否存在
力的作用效果
力的两类作用效果:一是改变物体的形状(使物体发生形变);二是改变物体的运动状态(包括速度大小改变、运动方向改变,或两者同时改变)
选择题中结合生活实例判断力的具体作用效果;填空题中根据现象填写对应的作用效果类型
力的三要素
力的大小、方向、作用点称为力的三要素,三要素共同影响力的作用效果;任一要素改变,力的作用效果均可能改变
选择题中分析某一力的作用效果变化由哪个要素导致;填空题中根据实例填写影响作用效果的具体要素
力的相互作用
物体间力的作用是相互的,相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且分别作用在两个不同的物体上
选择题中区分相互作用力与平衡力;填空题中运用相互作用原理解释生活现象(如划船、火箭升空、人推墙后退等)
弹力的产生条件
弹力产生的两个必要条件:一是两个物体相互接触;二是接触的物体发生了弹性形变(物体形变后能恢复原状的形变)
选择题中判断特定情境下是否产生弹力;填空题中分析弹力产生的具体原因
弹力的三要素
弹力的大小与弹性形变的程度相关(在弹性限度内,形变程度越大,弹力越大);弹力的方向与物体发生形变的方向相反;弹力的作用点位于两个物体的接触面上
选择题中判断弹力的方向或分析弹力大小的变化;填空题中结合弹簧形变情况填写弹力大小的变化规律
弹簧测力计的原理与使用
原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力的大小成正比;使用要点:使用前调零、选择合适的量程、读数时视线与刻度线垂直、受力方向与弹簧轴线方向一致
选择题中判断弹簧测力计的使用是否规范;填空题中读取弹簧测力计的示数,或填写使用时的注意事项
【易错提醒】
1. 易忽略“力的相互性”,错误认为单个物体可以产生力;或混淆施力物体与受力物体的角色,忽略施力物体同时也是受力物体;
2. 易忽略“弹性形变”条件,错误认为只要物体相互接触就一定产生弹力;或混淆弹性形变与塑性形变,认为发生塑性形变的物体也会产生弹力;
3. 易忽略“弹性限度”的限制,错误认为形变程度越大弹力一直增大;或错误判断弹力的方向,如将支持力的方向认为是竖直向下而非垂直于接触面向上。
【教材图片讲解】
力是物体对物体的作用
弹性形变产生弹力
弹簧测力计的使用
发生弹性形变的物体具有弹性势能
力的作用是相互的
力的作用是相互的
力的相互作用的应用-直升机
力的相互作用的应用-游泳
1.【结合教材素材设置新考法】(2025·四川乐山)如图所示,将一物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物体静止时弹簧测力计的示数为 N;把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,物体静止时弹簧测力计的示数将 。
考查知识
弹簧测力计的原理与使用;弹簧测力计倒置后示数变化分析
命题解读
命题意图:本题通过设置弹簧测力计正挂与倒挂情境,考查学生对其测量原理的理解及对测量对象的判断。正挂时,弹簧测力计测物体重力,示数等于物重;倒挂时,外壳等自身重力会被计入测量结果,使示数大于物体实际重力,以此检验学生能否结合仪器结构分析测量误差原因。
解题思路:物体竖直挂在弹簧测力计挂钩上静止时,处于平衡状态,受竖直向下重力和测力计竖直向上拉力,二力平衡、大小相等,此时测力计示数等于物体重力。测力计分度值通常为0.2N,指针示数为2.6N。若将测力计倒置,物体挂在拉环上,挂钩受拉力为物体重力与测力计外壳重力之和。因测力计示数显示挂钩所受拉力,所以倒置后物体静止时,测力计示数大于物体实际重力,即大于2.6N。
方法:明确弹簧测力计的原理,学会熟练使用。
【答案】2.2 变大
【解析】[1]图中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指在2N下方第1个小格处,因此示数为2.2N。此时物体受到的重力与弹簧测力计的拉力平衡,所以物体重力为2.2N。
[2]当弹簧测力计倒过来使用时,除了要测量物体的重力外,还需额外承担弹簧测力计自身外壳的重力。因此,弹簧测力计的示数会大于物体实际的重力,即示数变大。
2.【结合社会生活跨学科实践】(2025·山西)电线杆是常见的市政设施,传统电线杆多为实心圆柱结构,而现代电线杆多采用空心圆柱结构。它们的抗弯强度一样吗?实践小组的同学们设计实验,探究杆的抗弯强度与杆的空心程度的关系。
实验思路:选择材料、长度和质量相同但空心程度不同的杆,在杆的相同位置施加相同的拉力,通过测量杆的形变量,比较杆的抗弯强度。
实验过程:如图所示,将杆的一端水平固定在铁架台上,在杆的另一端挂一定数量的钩码,用刻度尺测量杆的下弯距离。换用不同的空心杆,重复上述操作,记录数据如下表。
次数
杆长Ucm
杆的质量
杆的空心程度
钩码质量
杆的下弯距离
1
15
10
100
9
2
15
10
100
6
3
15
10
100
3
4
15
10
100
1
实验结论:
(1)通过分析实验数据可初步得出:材料、长度和质量都相同的杆,空心程度越大,抗弯强度___________(选填“越大”“不变”或“越小”)。
应用拓展:
(2)结合以上信息,请你写出生产生活中采用空心结构的一个实例:___________。杆的抗弯强度还可能与哪些因素有关呢?请你提出一个可探究的科学问题:___________。
考查知识
控制变量法探究结构力学性能
命题解读
命题意图:考查科学探究能力与工程思维
解题思路:分析下弯距离反比于抗弯强度,数据表明空心程度增大→形变减小→抗弯强度增大;
方法:比较相同载荷下形变量,形变越小则抗弯强度越大。
【答案】(1)越大 (2) ①. 自行车车架 ②. 杆的抗弯强度与杆的长度有什么关系
【解析】
【小问1详解】
观察实验数据,在杆的材料、长度和质量都相同,钩码质量也相同(即施加相同拉力)的情况下,随着杆空心程度逐渐增大(从实心到空心程度增加 ),杆的下弯距离逐渐减小。下弯距离越小,说明杆越不容易弯曲,即抗弯强度越大。
【小问2详解】
[1]在生产生活中,自行车车架采用空心结构,这样在保证一定强度的同时能减轻重量;汽车的空心传动轴等也是类似应用。
[2]探究杆的抗弯强度的影响因素,除了空心程度外,还可以从杆的材料(不同材料的硬度等属性不同可能影响抗弯强度)、杆的长度(长度不同可能抗弯能力不同)等方面提出问题。
考点2 重力 力的示意图
【课标要求】2.2.3 通过常见事例或实验,了解重力。
2.2.4 能用示意图描述力。
考点
考点详解
考查方向
重力的定义
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,用符号G表示。需要明确重力是地球吸引产生,但不能等同于地球的吸引力。
判断关于重力定义的正误表述;区分重力与地球吸引力的关系。
重力的施力物体与受力物体
施力物体是地球,受力物体是地球附近的所有物体。无论物体是静止还是运动,在地球附近都会受到重力作用。
判断某一情境中重力的施力物体和受力物体;分析物体在不同状态下是否受重力。
重力的大小
重力大小与物体质量成正比,计算公式为G=mg,其中G表示重力,单位是牛顿(N);m表示物体质量,单位是千克(kg);g是重力加速度,在地球上通常取9.8N/kg,其物理意义是质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。在粗略计算或题目说明时,g可取值为10N/kg。
利用G=mg进行重力与质量的相互计算;结合地理位置变化分析重力大小的改变;判断不同物体重力大小的比较是否正确。
重力的方向
重力的方向总是竖直向下,即垂直于水平面指向地心。
判断重力方向的正误表述;利用重力方向的特点解决实际问题,如判断水平仪的工作原理、确定建筑是否竖直等。
重心的定义
重力在物体上的作用点叫做重心。对于质地均匀、形状规则的物体,重心在其几何中心上,如均匀球体的重心在球心,均匀长方体的重心在对角线的交点处。对于质地不均匀或形状不规则的物体,重心位置可以通过悬挂法等方法确定。
确定不同形状、质地物体的重心位置;判断关于重心位置的正误说法。
重心与物体稳定性的关系
物体的重心越低,支撑面越大,物体的稳定性就越强。例如,汽车底盘做得很低、行李箱底部装有重物都是为了降低重心,增加稳定性。
分析生活中增加或降低物体稳定性的措施及其原理;判断不同物体稳定性强弱。
力的示意图的定义
用一根带箭头的线段来表示力的三要素(大小、方向、作用点)的图形叫做力的示意图。线段的起点或终点表示力的作用点,箭头的指向表示力的方向,线段的长度(在同一图中)大致表示力的大小。
判断某一图形是否为正确的力的示意图;明确力的示意图与力的图示的区别(力的图示需要严格按照比例表示力的大小,而力的示意图只需大致表示)。
重力的示意图绘制
绘制重力的示意图时,作用点要画在物体的重心上(对于规则物体,画在几何中心;不规则物体可大致画在物体上代表重心的位置),箭头竖直向下,在箭头旁边标注符号G。若需要表示重力大小,可在标注处同时注明数值和单位。
根据题目要求绘制物体所受重力的示意图;判断已给出的重力示意图的正误。
与其他力共同存在时的示意图绘制
当物体同时受到重力和其他力(如拉力、支持力、摩擦力等)时,需要分别画出每个力的示意图。要注意每个力的作用点、方向和大小的正确表示,在同一图中,力越大,线段应画得越长。例如,当物体静止在水平桌面上时,需要画出竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,两个力大小相等,线段长度大致相同。
绘制物体在多个力作用下的力的示意图;判断多力作用下示意图的正误。
【易错警示】
1. 认为静止在地面物体才受重力或太空中物体不受重力。物体在地球引力范围内,无论动静、位置高低,都受重力。
2. 把“竖直向下”误作“垂直向下”,或据物体放置方向误判重力方向。重力方向始终竖直向下,不随物体位置或放置方式改变,可用铅垂线辅助判断。
3. 混淆重力(G)和质量(m)概念,认为G和m任何情况都成正比,或混用二者单位。质量单位千克(kg),重力单位牛顿(N);质量不随位置、状态变,重力随地理位置变;G=mg在同一地理位置,同一物体重力和质量成正比。
4. 误以为g值就等于10N/kg,通常忽略特殊g值默认取9.8N/kg,粗略计算可取10N/kg。质量单位换算出错。计算重力前确认质量单位为千克,看清题目g值。
5. 画力示意图将作用点画在受力物体外,或混淆施力、受力物体作用点。画力示意图先明确受力物体。力的作用点应画在受力物体重心(或物体上),不能画在施力物体上。
6. 作力的示意图常见错误:(1)对常见力方向判断错误,如摩擦力、浮力、支持力方向等。(2)遗漏力的标注:(3)忘记标注力的符号、大小,或标注错误力的符号。(4)对物体受力分析不全面,遗漏或错误添加不存在的力。受力分析应按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序逐一分析。
【教材图片解读】
利用弹簧测力计测量重力
重力的方向是竖直向下的
重力的示意图
拉力的示意图
高处的物体具有重力势能
重锤线
1.【结合古代典籍跨学科融合】(2025·陕西·A卷)如图-1甲是中国古代科技著作(天工开物)中,利用杆秤测量弓最大弹力的方法——试弓定力,请在图-1乙中画出细绳对弓弦的拉力F的示意图;
考查知识
力的示意图作图规范
命题解读
命题意图:考查对古代力学实践的理解与现代物理建模能力,体现科学史与物理核心素养融合
解题思路:细绳对弓弦的拉力F沿绳收缩方向,作用点在弓弦中点(受力集中处),方向水平向右(依图-1甲杠杆拉动逻辑及乙图绳走向);
方法:确定作用点→沿绳指向施力物体(滑轮/人手侧)画带箭头线段→标注“F”。
【答案】
【解析】细绳对弓弦的拉力沿着绳子竖直向上,作图如下:
2.【结合优秀中华传统文化设置情境】(2025·河南) 我们熟悉的“禾”字在甲骨文中如图甲所示,它形象地表现出沉甸甸的谷穗弯向大地的情景。请在图乙中画出谷穗所受重力的示意图。(点为谷穗的重心)
考查知识
重力方向与重心概念;
命题解读
命题意图:考查学生对重力三要素(大小、方向、作用点)的理解及作图规范性;
解题思路:重力方向竖直向下,作用点在重心(题中已标出),无需标大小,仅画带箭头的有向线段;
方法:过重心沿竖直向下方向作一条带箭头的线段,标注字母“G”。
【答案】
【解析】重力的方向竖直向下,作用在重心处,作图如下:
3.【依据教材素材设置新情境】(2025·四川南充)如图所示,两物体位于地球两极上,画出两物体所受重力的示意图。(其中O1、O2为两物体重心,O为地心)
考查知识
重力方向与地球引力的关系,重力示意图的规范作图
命题解读
命题意图:考查学生对“重力方向竖直向下(即指向地心)”这一核心概念的准确理解,辨析地理“竖直向下”与几何“径向向内”的统一性,纠正“重力方向垂直于地面即平行”的常见误区;
解题思路:两物体位于地球两极,其所在处的水平面为垂直于地轴的平面,而“竖直向下”在该位置恰好沿地球半径指向地心O;故重力方向均为由O₁、O₂分别指向O的直线;
方法:从O₁、O₂出发,沿O₁O、O₂O连线向O画带箭头的有向线段,标注字母G(或G₁、G₂),线段长度可等长以示重力大小近似相等,作用点严格落在重心O₁、O₂上,不偏离、不倾斜、不画成垂直于地面(因两极处二者重合,但作图依据是“指向地心”而非“垂直地面”)。
【答案】
【解析】重力的方向竖直向下,在地球上,竖直向下是指向地心,作图如下:
考点3 平衡力及其应用
【课标要求】2.2.4 知道二力平衡条件。
例5 分析静止在水平桌面上杯子的受力情况。
考点
核心内容
中考考查方向
平衡力的基本概念
定义、条件、与相互作用力的区别
1. 直接考查二力平衡的四个条件,判断某两个力是否为平衡力。
2. 区分平衡力与相互作用力,给出具体场景让学生辨析。
3. 根据物体的运动状态(静止或匀速直线运动),判断物体是否受到平衡力作用。
平衡力与物体运动状态的关系
受力平衡时的运动状态、受力不平衡时的运动状态变化
1. 根据物体的受力情况,判断物体的运动状态。
2. 根据物体的运动状态变化,分析物体的受力是否平衡。
3. 结合生活场景,分析物体运动状态改变的原因是受力不平衡。
平衡力的应用
求力的大小、判断力的方向、解决实际生活问题
1. 结合具体情境,利用二力平衡条件计算未知力的大小。
2. 根据物体的平衡状态,判断某个力的方向。
3. 分析生活中常见的平衡场景,解释其中的力学原理。
4. 设计实验验证二力平衡的条件,考查实验设计思路和对实验现象的分析能力。
受力分析与平衡状态判断
受力分析的方法、平衡状态的判断依据
1. 对处于平衡状态的物体进行全面的受力分析,画出受力示意图。
2. 给出物体的受力情况,判断物体是否处于平衡状态。
3. 结合受力分析,解决与平衡状态相关的综合问题,比如多个力平衡时的力的合成与分解。
【易错警示】
1. 混淆平衡力与相互作用力。平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在两个不同物体上;平衡力中一个力消失,另一个力可依然存在,相互作用力同时产生、同时消失。
2. 认为物体只有静止时才受平衡力。物体在匀速直线运动状态时也受平衡力作用,此时物体所受合力为零,运动状态不改变。
3. 忽略二力平衡条件中的“同一直线”。二力平衡的四个条件缺一不可,即“同物、等大、反向、共线”。若两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体上,但不在同一直线上,则这两个力不是平衡力,物体将发生转动。
4. 对物体进行受力分析时遗漏或多增力。受力分析应按照“一重二弹三摩擦四其他”的顺序进行,确保不遗漏力,也不添加不存在的力。例如,分析沿斜面匀速下滑的物体时,不能忘记物体受到沿斜面向上的摩擦力,也不能凭空添加一个“下滑力”。
5. 认为物体受平衡力时,速度一定为零。警示:物体受平衡力时,速度可以为零(静止状态),也可以是不为零的恒定速度(匀速直线运动状态)。速度的大小和方向都不发生改变是平衡力作用下物体运动状态的核心特征。
6. 在计算平衡力大小时,忽略力的方向。利用二力平衡条件计算力的大小时,要明确两个力的方向关系,若方向相反,则它们的大小相等。
【教材图片解读】
处于平衡状态的物体
探究二力平衡的条件
探究匀速直线运动时的平衡力
高空走钢丝
巧妙的平衡术
1.【结合生活场景设置新情境】(2025·四川凉山)西昌湿地公园内有由甲、乙、丙三块石头堆叠而成的艺术作品(如图),下列说法中正确的是( )
A.乙受到的重力大小等于丙对它支持力的大小
B.甲对乙的压力与乙受到的重力是相互作用力
C.甲受到的重力与乙对甲的作用力是平衡力
D.地面受到丙的压力,是由于地面发生弹性形变后要恢复原状所产生
考查知识
受力分析、作用力与反作用力、二力平衡条件、弹力的产生原因;
命题解读
命题意图:考查学生对静力学中基本概念的辨析能力,特别是对“重力、压力、支持力”三类力的性质、施力物体、受力物体及相互关系的准确理解;
解题思路:逐项分析各选项中的力是否满足定义(如是否共物、等大、反向、共线)及物理规律(如平衡力需同体,作用力反作用力必异体);
方法:隔离法受力分析,紧扣“力的三要素+牛顿第三定律+二力平衡条件”,结合弹力本质(施力物体形变产生)判断正误。
【答案】C
【解析】A.由题知,叠放在一起的甲、乙、丙三块石头均处于静止状态,由平衡条件可知,丙对乙的支持力等于甲、乙的重力之和,所以乙受到的重力小于丙对它支持力的大小,故A错误;
B.甲对乙的压力与乙受到的重力是方向相同,大小不相等,所以二者不是相互作用力,故B错误;
C.甲受到的重力与乙对甲的支持力同一个受力物体,两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故C正确;
D.物体由于发生了弹性形变,要恢复原状,则会对使其发生弹性形变的物体施加弹力,因此地面受到丙的压力,是由于丙发生弹性形变后要恢复原状所产生的,故D错误。
故选C。
2.【结合简单机械设置新考法】(2025·江西)如图所示,用手拉着弹簧测力计,使钩码处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.钩码所受的重力与绳子对钩码的拉力是一对平衡力
B.绳子对钩码的拉力与弹簧测力计对绳子的拉力是一对平衡力
C.手对弹簧测力计的拉力与钩码所受的重力是一对相互作用力
D.弹簧测力计对绳子的拉力与手对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力
考查知识
二力平衡条件与相互作用力的辨析;受力对象、力的性质、作用效果的准确判断。
命题解读
命题意图:考查学生对“平衡力”与“相互作用力”核心概念的理解深度,尤其聚焦于受力物体是否同一、力是否共线等关键判据,甄别常见思维误区。
解题思路:逐项分析各选项中两个力的施力物体、受力物体、方向、大小及作用对象;紧扣“平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在不同物体上”这一根本区别;结合钩码、绳子、弹簧测力计、手四者的连接关系与静止状态,进行分层受力分析。
方法:隔离法+定义对照法——先选定研究对象(如钩码),画出其全部受力示意图;再严格依据二力平衡四要素(同体、等值、反向、共线)和相互作用力三要素(异体、等值、反向、共线)逐一验证。
【答案】A
【解析】A.对钩码进行受力分析可知,它受到重力和绳子对它的拉力,因为钩码静止,处于平衡状态,所以根据二力平衡的条件可知钩码所受的重力与绳子对钩码的拉力是一对平衡力,故A正确;
B.由图可知,绳子对钩码的拉力方向竖直向上,弹簧测力计对绳子的拉力沿右侧绳子方向斜向下,不符合“方向相反”的条件,所以不是一对平衡力,故B错误;
C.手对弹簧测力计的拉力的受力物体是弹簧测力计,方向斜向下;钩码所受的重力的受力物体是钩码,方向竖直向下,两个力的方向不相反,所以不是一对相互作用力,故C错误;
D.弹簧测力计对绳子的拉力的受力物体是绳子,方向斜向下;手对弹簧测力计的拉力受力物体是弹簧测力计,方向斜向下,两个力的方向相同,不符合“方向相反”的条件,所以不是一对相互作用力,故D错误。
故选A。
3.【结合新科技跨学科实践】(2025·四川遂宁)2025年是我国南极长城站成立40周年,科考队一路风雪兼程、筑梦冰原。不久前,科考队用上了安装有特殊电池的六足机器狗,让他们在应对南极的恶劣环境时有了“新助手”。有关六足机器狗的说法正确的是( )
A.机器狗六条腿的设计可以增大它与冰面间的受力面积从而增大压强
B.机器狗工作时消耗的电能是一次能源
C.科考队员可以依靠电磁波远程控制机器狗在冰面上执行任务
D.机器狗负重行走在水平冰面,它对冰面的压力和冰面对它的支持力是一对平衡力
考查知识
压强与受力面积关系、能源分类、电磁波应用、平衡力与相互作用力辨析;
命题解读
命题意图:考查学生对初中物理核心概念在真实科技情境中的辨析能力,强调科学思维与STSE(科学·技术·社会·环境)融合;
解题思路:逐项分析选项的物理原理是否成立,紧扣定义(如压强公式p = F/S、一次能源指自然界直接获取的能源、电磁波可真空中传播、平衡力需同体等大反向共线);
方法:概念辨析法 + 情境还原法 + 排除法。A错在“增大压强”应为减小;B错因电能是二次能源;D错因压力与支持力作用在不同物体上,属相互作用力而非平衡力;C正确——电磁波是远距离遥控唯一可行载体。
【答案】C
【解析】A.在压力一定时,增大受力面积会减小压强,故A错误;
B.电池中的电能是由化学能转换而来,是二次能源,不是一次能源,故B错误;
C.现代机器人通常通过电磁波实现远程通信和控制,南极虽然环境恶劣,但电磁波可以正常传播,故C正确;
D.机器狗对冰面的压力和冰面对机器狗的支持力是一对作用力与反作用力,故D错误;
故选C。
考点4 摩擦力
【课标要求】2.2.3 通过常见事例或实验,了解摩擦力,认识力的作用效果。探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
考点内容
核心要点解析
摩擦力的定义
两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力。需注意“相对运动”的相对性,即摩擦力阻碍的是物体相对于接触面的运动,而非物体的绝对运动状态。
摩擦力的产生条件
1. 两物体必须相互接触且发生挤压,存在弹力;2. 接触面不光滑;3. 两物体间存在相对运动或相对运动趋势。三个条件缺一不可,例如光滑接触面上即使有挤压和相对运动趋势,也不会产生摩擦力。
摩擦力的分类
1. 静摩擦力:当物体具有相对运动趋势但未发生相对运动时产生的摩擦力,方向与相对运动趋势方向相反;2. 滑动摩擦力:当物体发生相对滑动时产生的摩擦力,方向与相对运动方向相反;3. 滚动摩擦力:物体滚动时产生的摩擦力,通常情况下滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。
静摩擦力的大小
静摩擦力的大小并非固定值,而是随外力变化而变化,取值范围为0 < f ≤ fmax(fmax为最大静摩擦力)。在物体保持静止的状态下,静摩擦力的大小等于使物体产生相对运动趋势的外力大小,例如水平面上用10N的力推静止的箱子未推动,箱子受到的静摩擦力大小为10N。
静摩擦力的方向判断
可通过“假设法”判断:假设接触面光滑,物体将发生的相对运动方向即为相对运动趋势方向,静摩擦力方向与该方向相反;也可根据物体的运动状态,利用二力平衡条件判断,例如静止在斜面上的物体,静摩擦力方向沿斜面向上,与物体下滑的相对运动趋势方向相反。
滑动摩擦力的大小计算
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力在数值上不一定等于物体的重力,例如将物体压在竖直墙面上时,压力等于施加的水平力,与重力无关。
滑动摩擦力的影响因素
1. 压力大小:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;2. 接触面粗糙程度:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力大小与物体的运动速度、接触面积大小无关,例如同一物体以不同速度在同一水平面上滑动,滑动摩擦力大小不变。
方向特点
摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,但不一定与物体的运动方向相反。例如人走路时,脚向后蹬地,脚相对于地面有向后的运动趋势,地面给脚的静摩擦力方向向前,与人的运动方向相同,此时摩擦力是动力。
增大有益摩擦的方法
1. 增大压力:例如自行车刹车时用力捏闸,通过增大闸皮与车轮的压力来增大摩擦力;2. 增大接触面的粗糙程度:例如鞋底刻有花纹,轮胎加装防滑链,通过增加接触面粗糙程度增大摩擦力;3. 变滚动为滑动:例如紧急情况下,车辆将滚动的车轮变为滑动以增大摩擦力减速。
减小有害摩擦的方法
1. 减小压力:例如在搬运重物时,通过减小对接触面的压力来减小摩擦力;2. 减小接触面的粗糙程度:例如给机器零件表面打磨光滑,减少摩擦磨损;3. 变滑动为滚动:例如机器中安装滚轮、给自行车安装轴承,将滑动摩擦变为滚动摩擦来减小摩擦力;4. 使接触面分离:例如给机器添加润滑油、磁悬浮列车利用磁力使接触面分离,从而减小摩擦力。
探究影响滑动摩擦力大小的因素
1. 实验原理:利用二力平衡,通过弹簧测力计水平匀速拉动木块,使木块做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小;2. 实验方法:控制变量法,分别探究压力大小、接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响;3. 实验结论:滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【易错警示】
1. 混淆静摩擦力与滑动摩擦力的计算方法:误认为静摩擦力的大小也由压力与接触面的粗糙程度决定,实际上静摩擦力大小需根据物体平衡状态由外力决定,而滑动摩擦力才由压力和动摩擦因数决定。
2. 错误判断摩擦力方向:认为摩擦力总是阻碍物体运动,忽略“相对”二字,例如人向前行走时,脚受到的静摩擦力方向与人运动方向相同,是动力而非阻力。
3. 对“压力N”的理解偏差:将压力简单等同于物体重力,忽略非水平面上压力与重力的差异,如斜面上物体对斜面的压力小于重力,竖直墙面上物体的压力与重力无关。
4. 认为滑动摩擦力大小与速度或接触面积有关:实际上滑动摩擦力大小仅由压力和接触面粗糙程度决定,与物体运动速度、接触面积大小均无关,例如同一木块以不同速度在同一水平面上滑动时,滑动摩擦力大小不变。
5. 忽略摩擦力产生的条件:认为只要物体接触就一定存在摩擦力,忽略“接触面粗糙”“存在挤压”“有相对运动或趋势”这三个必要条件,例如光滑水平面上相互接触的两个静止物体间不存在摩擦力。
【教材图片解读】
探究影响滑动摩擦力的因素
用数字化实验装置探究影响滑动摩擦力的因素
增大和减小摩擦的方法
变滑动为滚动,减小摩擦
使接触面分开,减小摩擦
做成流线型,减小阻力
1.【结合体育运动】(2025·福建)在体育运动中,下图中的做法为了减小摩擦的是( )
A.穿轮滑鞋 B.手涂防滑粉
C.戴手套接球 D.用力捏车闸
考查知识
摩擦力的利用与防止,聚焦减小摩擦的方法。
命题解读
命题意图:考查学生对生活中摩擦现象的物理本质理解及控制变量法的应用能力。
解题思路:逐项分析各选项是否通过“变滑动为滚动”“加润滑”“减小粗糙度”或“使接触面脱离”来减小摩擦;A中轮滑鞋用轮子替代滑动,属典型滚动代替滑动,显著减小摩擦;B、C、D均为增大压力或粗糙度以增大摩擦。
方法:运用“影响摩擦力的两大因素(压力、粗糙程度)+四种减小方法”对照判断,排除所有增大摩擦项,唯A符合。
【答案】A
【解析】A.穿轮滑鞋是变滑动摩擦为滚动摩擦,减小摩擦力,故A符合题意;
B.运动员手涂防滑粉,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不符合题意;
C.戴手套接球是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不符合题意;
D.用力捏自行车的车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选A。
2.【结合中华传统文化】(2025·陕西·B卷)“笔、墨、纸、砚”合称文房四宝。大诗人李白是这样写砚台的:“一方在手转乾坤,清风紫毫酒一樽”。如图,在研磨的过程中,手用力下压墨条,是通过增大___________来增大摩擦力的。当墨条向左运动时,受到向___________的摩擦力。空气中弥漫着墨香味,这是扩散现象,其本质原因是分子在永不停息地做___________。
考查知识
摩擦力的影响因素、摩擦力方向判断、扩散现象与分子热运动。
命题解读
命题意图:考查学生对力学中摩擦力产生条件及方向判据的理解,以及对热学中分子动理论基本观点的掌握,强调物理规律在传统文化情境中的应用能力。
解题思路:结合研磨动作分析压力与摩擦力关系;依据“相对运动趋势”判断静摩擦力方向;由墨香传播现象直接关联分子无规则运动本质。
方法:控制变量法理解压力作用;以接触面为参考系判断相对运动方向确定摩擦力方向;用宏观现象逆推微观本质。
【答案】 ①. 压力 ②. 右 ③. 无规则运动
【解析】[1]在研磨的过程中,手用力下压墨条,压力增大了,所以是通过增大压力来增大摩擦力的。
[2]当墨条向左运动时,摩擦力阻碍墨条受到向左运动,故受到了向右的摩擦力。
[3]空气中弥漫着墨香味,这是扩散现象,是分子热运动,其本质原因是分子在永不停息地做无规则运动。
3.【教材实验考法创新】(2025·江苏连云港)小明用图示装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”。木块与木板之间的摩擦力大小通过传感器显示。当拉动木板时 (选填“必须”或“不必”)保持匀速。当在木块上增加钩码时,传感器显示力的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
考查知识
滑动摩擦力的影响因素及实验操作要点
命题解读
命题意图:考查对控制变量法的理解与实际应用能力,辨析匀速拉动对读数准确性的影响,以及压力变化对摩擦力的作用;
解题思路:依据滑动摩擦力只取决于接触面粗糙程度和压力,与拉力速度无关;传感器测的是木块所受静摩擦力(等效于滑动摩擦力),木板运动时木块相对地面静止,故无需匀速;增加钩码增大正压力,摩擦力随之增大;
方法:基于二力平衡与摩擦力本质分析,排除“必须匀速”的常见误区,紧扣压力与摩擦力的正比关系作答。
【答案】不必 变大
【解析】[1]拉动木板时无论是否做匀速直线运动,木块相对于地面始终静止,处于平衡状态,传感器测量的仍是木块受到的摩擦力,因此拉动木板时不必保持匀速。
[2]当在木块上增加钩码时,木块与木板之间接触面的粗糙程度不变,压力变大,则木块受到的滑动摩擦力变大,传感器显示力的大小将变大。
4.【教材实验考查】(2025·江苏苏州)探究影响滑动摩擦力大小的因素时,小明根据生活经验提出如下猜想:①与接触面粗糙程度有关;②与压力大小有关。
(1)为验证猜想,他利用木块、弹簧测力计、木板、毛巾、重物等器材进行实验,实验前,应将弹簧测力计 放置后进行校零;
(2)实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在水平木板上做 运动,弹簧测力计示数如图甲,此时木块受到的滑动摩擦力大小为 N;
(3)比较 两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
考查知识
滑动摩擦力的影响因素、二力平衡原理、控制变量法、弹簧测力计使用规范;
命题解读
命题意图:考查学生对科学探究过程的理解,包括猜想建立、实验设计(变量控制)、仪器操作要点及数据读取能力;
解题思路:紧扣控制变量法——验证“粗糙程度”需控制压力不变,改变接触面(木板/毛巾);验证“压力”需控制粗糙程度不变,增减重物;匀速直线运动时拉力等于摩擦力;校零必须在弹簧测力计竖直静止状态下进行;
方法:(1)竖直;(2)匀速直线,2.6;(3)甲、丙(或乙、丁,需满足压力相同、接触面不同,典型组合为木板+无重物 vs 毛巾+无重物)。
【答案】(1)水平 (2)匀速直线 2.2 (3)乙、丙
【解析】(1)实验中要用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,所以实验前,应将弹簧测力计水平放置后进行校零。
(2)[1][2]实验中要用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,木块处于平衡状态,根据二力平衡,测力计示数等于滑动摩擦力大小,如图甲,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为2.2N,则此时木块受到的滑动摩擦力大小为2.2N。
(3)比较乙丙两次实验,只有接触面粗糙程度不同,根据控制变量法,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
考点5 牛顿第一定律与惯性
【课标要求】2.2.5 通过实验和科学推理,认识牛顿第一定律。能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。
例6 了解伽利略在探究与物体惯性有关问题时采用的思想实验,体会科学推理在科学研究中的作用。
例7 能运用惯性,解释当汽车急刹车、转弯时,车内可能发生的现象,讨论系安全带等保护措施的必要性。
考点
核心内容解析
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。需明确“没有受到力的作用”包含两种情况:一是物体确实不受任何力(理想状态);二是物体所受合力为零,等效于不受力。“总保持”指物体不受力时,原来静止的物体将一直静止,原来运动的物体将以原来的速度做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变。
探究阻力对物体运的影响实验
实验核心是控制变量法和理想推理法(科学推理法)。实验中让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的初速度相同;通过改变水平面的粗糙程度,观察小车滑行距离的变化,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,滑行距离越远,速度减小得越慢。在此基础上推理:如果水平面绝对光滑,小车不受阻力,将保持匀速直线运动不变。
力与运动的关系
力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。物体的运动不需要力来维持,不受力或受平衡力时,物体可保持静止或匀速直线运动状态;当物体受到非平衡力作用时,运动状态会发生改变,包括速度大小改变、运动方向改变或两者同时改变。
惯性的概念
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性。惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都具有惯性,与物体的运动状态、是否受力、速度大小等因素无关。
影响惯性的因素
惯性的大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;质量越小,惯性越小。质量是衡量物体惯性大小的唯一量度,不能说速度越大惯性越大,速度影响的是物体运动状态改变的难易程度的外在表现,而非惯性本身的大小。
惯性的利用
生活中利用惯性的实例:跳远运动员助跑后起跳,利用惯性保持助跑时的速度,提高跳远成绩;拍打衣服上的灰尘,利用灰尘的惯性,使灰尘与衣服脱离;汽车进站时提前关闭油门,利用惯性节省燃料;洗衣机脱水桶高速旋转,利用水的惯性将水从衣物中甩出。
惯性的防范
惯性带来的危害需要防范:汽车行驶时司机和乘客要系安全带,防止紧急刹车时人由于惯性向前倾倒受伤;汽车前排安装安全气囊,在发生碰撞时对人体起到缓冲作用;雨雪天气道路湿滑,汽车要减速慢行,防止由于惯性导致刹车距离过长引发交通事故;乘坐公交车时,抓好扶手,避免突然起步、刹车时摔倒。
结合生活实例分析
能够运用牛顿第一定律和惯性知识解释生活中的各类现象,如汽车启动时人向后仰、刹车时人向前倾;锤头松动时,将锤柄在硬物上撞击几下,锤头就套紧了;踢出去的足球继续向前飞行等。分析时要明确物体原来的运动状态,受力后运动状态改变,而由于惯性,物体的某一部分仍保持原来的运动状态,从而产生相应的现象。
【易错警示】
1. 混淆惯性与力:将惯性误认为是一种力,如“物体受到惯性力的作用”“惯性力使物体向前运动”等表述均错误,惯性是物体的固有属性,不是力,不能说“受到惯性”或“惯性力”。
2. 认为物体速度越大惯性越大:惯性大小仅由质量决定,与速度无关,例如高速行驶的小汽车和静止的大货车,大货车质量大,惯性更大,即使小汽车速度快,其惯性仍小于大货车。
3. 忽略惯性的普遍性:认为只有运动的物体才有惯性,静止的物体没有惯性,实际上一切物体(无论是运动还是静止,受力还是不受力)都具有惯性,比如静止在桌面上的课本,也有保持静止状态的惯性。
4. 错误理解牛顿第一定律的条件:认为“不受力”就是物体完全不受任何力的作用,忽略了“合力为零”这种等效情况,例如在水平地面上匀速直线运动的物体,虽然受到重力、支持力、拉力和摩擦力,但合力为零,其运动状态仍遵循牛顿第一定律。
5. 对“运动状态改变”的理解片面:认为只有速度大小改变才是运动状态改变,忽略运动方向的改变,例如做匀速圆周运动的物体,速度大小不变但方向时刻改变,其运动状态也是改变的,一定受到非平衡力的作用。
【教材图片解读】
探究阻力对物体运动的影响
惯性现象
惯性的利用和危害防止
反应距离和制动距离
惯性的利用和危害防止
惯性的利用和危害防止
1.【结合生活实例设置新情境】(2025·长沙卷)“丢沙包”是一种同学们经常玩的课间游戏。如图所示,小星将沙包抛出,沙包脱手后( )
A. 由于惯性继续运动 B. 做匀速直线运动
C. 不受任何力的作用 D. 始终受平衡力的作用
考查知识
牛顿第一定律(惯性定律)与受力分析;
命题解读
命题意图:考查学生对“惯性”概念的准确理解,辨析“惯性是性质而非力”,以及脱离手后沙包实际受力(仅重力、忽略空气阻力)与运动状态变化的关系;
解题思路:沙包脱手瞬间具有水平初速度,此后不再受推力,仅受竖直向下的重力,故运动轨迹为抛物线,既非匀速直线,也非平衡状态;
方法:依据“力改变运动状态”原理,判断脱手后受力情况→确定加速度→推断运动性质;A正确,B、C、D均违背受力事实或物理规律。
【答案】A
【解析】A.小星将沙包抛出,沙包脱手后,由于沙包具有惯性,会继续向前运动,故A符合题意;
B.小星将沙包抛出,沙包脱手后,沙包运动方向和速度的大小发生变化,做变速曲线运动,故B不符合题意;
C.小星将沙包抛出,沙包脱手后,沙包受到重力和空气阻力,故C不符合题意;
D.小星将沙包抛出,沙包脱手后,沙包的运动状态发生改变,受到非平衡力作用,故D不符合题意。
故选A。
2.【结合体育运动设置新考法】(2025·四川眉山)推铅球时,铅球的运动过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.推出去的铅球能在空中继续运动,是因为它受到了惯性的作用
B.若铅球运动到最高点所受力全部消失,它将保持静止
C.铅球在运动过程中受到平衡力作用
D.铅球落地后静止时,铅球的动能为零
考查知识
牛顿第一定律(惯性定律)、平衡力判断、动能概念及能量转化。
命题解读
命题意图:考查学生对力学基本概念的辨析能力,尤其纠正常见误区(如“受惯性作用”)、理解力与运动状态的关系。
解题思路:逐项分析物理表述的科学性——A混淆惯性(属性)与力;B忽略最高点仍有水平速度;C全程受重力与空气阻力(非平衡);D落地静止时,故动能确为零。
方法:概念辨析法 + 状态分析法 + 公式判定法。
【答案】D
【解析】A.推出去的铅球能在空中继续运动,因为它具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B.若铅球运动到最高点仍有水平向右的速度,此时若所有力突然消失,由牛顿第一定律可知,铅球将会水平向右做匀速直线运动,故B错误;
C.铅球在运动过程中运动的方向和速度大小发生变化,处于非平衡状态, 受到非平衡力作用,故C错误;
D.铅球落地后静止时,质量不变,速度为零,铅球的动能为零,故D正确。
故选D。
3.【结合我国治沙工程跨学科实践】(2025·山东威海卷)我国在塔克拉玛干沙漠边缘构筑了3046km的绿色屏障,完成了“锁边合围”。草方格固沙是沙漠治理广泛应用的一种技术,通过将麦草压进沙子形成方格,改变地表条件,抑制风沙活动,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 麦草遮挡使沙地光照减少,降低了沙地温度
B. 麦草增大了沙粒的惯性,使沙粒不易被风吹走
C. 麦草增大了地表整体的粗糙程度,增大了空气流动阻力
D. 有麦草的地方空气流速较小,空气对沙粒的压强较大
考查知识
风沙治理原理与流体力学、热学基础知识的综合应用;
命题解读
命题意图:考查学生对草方格固沙物理机制的理解深度,辨析表象与本质,识别伪科学表述;
解题思路:逐项分析选项是否符合物理规律——A项涉及热辐射与地表能量平衡,正确;B项混淆“惯性”概念(惯性只取决于质量,麦草不改变沙粒质量),错误;C项基于流体边界层理论,粗糙度增大会增强湍流耗散,正确;D项依据伯努利原理,流速小则静压大,抑制起沙,正确;
方法:运用物理概念辨析法+反例排除法,紧扣定义(如惯性是物体固有属性,不可“增大”)进行逻辑证伪。
【答案】B
【解析】A.麦草遮挡使沙地,可以减少光照,减少热传递,沙子吸收的热量减少,降低地表温度,故A正确,不符合题意;
B.惯性与质量有关,沙粒的质量不变,惯性不变,麦草挡住沙粒,使沙粒不易被风吹走,故B错误,符合题意;
C.麦草方格增加了地表粗糙度,阻碍空气流动,从而降低风速,故C正确,不符合题意;
D.流体流速大的地方,压强小,有麦草的地方空气流速较小,压强较大,有助于固定沙粒,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.【结合航天科技新情境】(2025·江西)如图所示,我国航天员在处于失重环境的中国空间站中做太空抛物实验,抛出的冰墩墩将做 直线运动,该现象可以用 第一定律来解释。
考查知识
顿第一定律(惯性定律)与失重环境下物体运动规律。
命题解读
命题意图:考查学生对牛顿运动定律本质的理解,特别是对“不受外力(或合力为零)时物体保持匀速直线运动或静止”这一核心概念的迁移应用能力,同时检验其对空间站微重力环境物理特征的认知深度。
解题思路:在空间站绕地球做近似匀速圆周运动时,舱内物体处于完全失重状态,所受合外力为零;冰墩墩被抛出后仅受极微小空气阻力(可忽略),故将保持抛出瞬间的速度(大小和方向不变)做匀速直线运动。
方法:基于受力分析判断合力是否为零,结合牛顿第一定律直接得出运动性质;注意区分“失重”不等于“不受力”,而是视重为零、引力全部提供向心力,舱内物体相对舱体满足惯性参考系近似条件。
【答案】匀速 牛顿
【解析】[1][2]在中国空间站处于微重力状态,重力几乎可以忽略不计,抛出的冰墩墩不受力的作用,根据牛顿第一定律可知,物体在不受力时将保持静止或匀速直线运动状态,因此抛出的冰墩墩将近似做匀速直线运动。
考点6 力与运动的关系
【课标要求】2.2.3 通过常见事例或实验,认识力的作用效果。
2.2.4 了解同一直线上的二力合成。
例4 通过实验,认识力可以改变物体运动的方向和快慢,也可以改变物体的形状。
考点
具体内容
考点解析
力与运动状态的关系
力改变运动状态的表现
物体受力时,运动状态不一定改变,若受平衡力,运动状态不变;若受非平衡力,运动状态一定改变,包括速度大小的改变(如加速、减速)和运动方向的改变(如曲线运动)。
运动状态不变的条件
物体不受力或受平衡力时,运动状态保持不变,即保持静止或匀速直线运动状态。
同一直线上二力的合成
合力的概念
如果一个物体受同一直线上两个力作用,可用一个力等效替代这两个力的共同作用效果,这个力叫那两个力的合力。合力概念是解决力学问题的重要基础,通过合成可将多个力对物体的作用简化为一个等效合力,便于分析物体受力情况和运动状态变化。
方向相同的两个力的合成
同一直线上二力合成有两种情况:两力方向相同时,合力大小等于两力大小之和,方向与两力方向相同,公式为F合 = F1+ F2。
方向相反的两个力的合成
当两力作用于同一物体、方向相反且在同一直线时,合力大小等于两力大小之差,方向与较大力相同。公式为F合= |F1 - F2|。
合力方向与物体的运动状态的关系
当合力方向与物体运动方向相同时,物体做加速运动,速度增大;相反时,物体做减速运动,速度减小;不在同一直线上时,物体运动方向改变,做曲线运动。比如,平直公路上的汽车,牵引力大于阻力,合力与行驶方向相同,汽车加速;刹车时阻力大于牵引力,合力与行驶方向相反,汽车减速;斜向上抛出的篮球,因重力方向与初速度方向不在同一直线上,做曲线运动。分析合力与运动方向的关系,能判断物体运动状态变化趋势,是解决力学问题的关键之一。
【教材图片解读】
力的作用效果
汽车受力分析
两个力的作用效果可以用一个力代替
探究同一直线上二力的合成
1.【结合体育运动设置新情境】(2025·陕西·B卷) 为了增强学生体质,促进身心健康发展,学校开展了形式多样的体育运动。对下列各项运动中所涉及的物理知识分析正确的是( )
A. 如图-1,脚蹬地的同时,地也对脚施加了力的作用
B. 如图-2,乒乓球弹回过程中,运动状态保持不变
C. 如图-3,毽子上升过程中,不受重力作用
D. 如图-4,排球下降过程中,惯性越来越大
考查知识
运动状态改变的判断、重力的存在性、惯性概念辨析。
命题解读
命题意图:考查学生对力学核心概念(力的相互性、运动状态、重力、惯性)的准确理解与辨析能力,纠正常见迷思概念。
解题思路:逐项分析各选项是否符合物理基本规律——A项依作用力与反作用力判断;B项看速度方向/大小是否变化;C项明确重力是否始终存在;D项抓住惯性只与质量有关的本质。
方法:概念辨析法 + 实例验证法 + 排除法。正确答案为A。
【答案】B
【解析】A.根据力的作用是相互的,脚蹬地时,脚给地一个力,地也对脚施加了力的作用,故A正确;
B.乒乓球弹回过程中,运动方向和速度都会改变,因此运动状态改变,故B错误;
C.地球附近的物体始终受到重力作用,因此毽子上升过程中,始终受重力作用,故C错误;
D.惯性的唯一衡量标准是质量,因此排球下降过程中,质量不变,惯性不变,故D错误。
故选B。
2.【结合中华优秀传统文化设置新考法】(2025·河北)毽球源于中国民间传统体育游戏——踢毽子。在踢毽球过程中,下列说法正确的是( )
A.刚踢出的毽球仍会受到脚的作用力
B.毽球运动到最高点时,处于平衡状态
C.下落的毽球被踢起,表明力可以改变物体的运动状态
D.上升的毽球运动越来越慢,表明物体的运动需要力来维持
考查知识
力与运动的关系、平衡状态的判断、惯性概念。
命题解读
命题意图:考查学生对力是否维持运动、平衡状态本质、力作用效果及受力分析的辨析能力,纠正常见迷思概念。
解题思路:逐项分析受力与运动状态对应关系——A项考力的作用时间(接触力瞬时性);B项考平衡条件(合力为零且静止或匀速直线);C项考力的作用效果(改变速度大小/方向);D项考对牛顿第一定律的理解(力不是维持运动的原因)
方法:运用受力分析+运动状态判定双维度验证,结合生活情境排除经验性错误选项。
【答案】C
【解析】A.力是物体对物体的作用,刚踢出的毽球已脱离脚,毽球不会受到脚的作用力,故A错误;
B.实心球运动到最高点时,受重力和阻力作用,二力不在一条直线上,故合力不为0,处于非平衡状态,故B错误;
C.下落的毽球被踢起,毽球的运动方向和速度大小发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.上升的毽球运动越来越慢,是重力和空气阻力的作用,力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故D错误。
故选C。
3.【结合体育比赛设置新考法】(2025·四川成都)2024年巴黎奥运会,中国艺术体操队获得了奥运金牌。体操运动员用力向上跳起时,力改变了运动员的 。运动员竖直向上做减速运动时,所受合力的方向是向 的。
考查知识
力的作用效果、力与运动状态关系。
命题解读
命题意图:考查学生对“力改变物体运动状态”本质的理解,辨析非平衡状态与合力方向的一致性,区分速度方向与合力方向。
解题思路:第一空依据力改变物体运动状态;第二空由“竖直向上减速”,故合力方向向下。
方法:运用“加速度方向决定合力方向”核心原理,结合运动学特征(减速→加速度与速度反向)直接判断。
【答案】运动状态 下
【解析】[1]体操运动员用力向上跳起时,运动员由静止状态变为运动状态,说明力改变了运动员的运动状态。
[2]运动员竖直向上做减速运动,说明所受合力的方向与运动方向相反,即运动员所受合力方向是竖直向下的。
一、探究影响滑动摩擦力大小的因素
(一)实验原理:本实验的核心原理是二力平衡:当木块在水平面上做匀速直线运动时,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。因此,通过弹簧测力计测量出拉力的大小,即可间接得到滑动摩擦力的大小。
中考常考对原理的理解与应用,例如:判断实验中木块运动状态对测量结果的影响;分析非匀速运动时拉力与摩擦力的大小关系等。
(二)实验器材:弹簧测力计、长方体木块、水平木板(或毛巾、棉布)、砝码等。
(三)实验方法:控制变量法、转换法。
(四)实验结论:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关;滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体运动速度大小无关。
(五)实验误差分析与改进
1. 误差来源:(1)难以保持木块做匀速直线运动,导致弹簧测力计读数不稳定;(2)弹簧测力计自身的精度限制;(3)接触面粗糙程度不均匀,影响摩擦力大小的一致性。
2. 改进方案:固定弹簧测力计和木块,拉动木板运动(无需匀速),此时木块处于静止状态,受到的摩擦力与拉力是平衡力,读数更稳定;使用精度更高的弹簧测力计;选择粗糙程度均匀的接触面进行实验。
二、探究阻力对物体运动的影响
(一)实验原理:通过改变物体在水平面上运动时所受阻力的大小,观察物体运动路程的变化,进而推理得出物体不受力时的运动状态。实验中,让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,以保证小车到达水平面时的初速度相同,然后在粗糙程度不同的水平面上运动,比较小车运动的距离。
(二)实验器材:斜面、小车、木板、棉布、毛巾、刻度尺等。
(三)实验步骤:
1. 让小车从斜面顶端(标记位置)由静止自由滑下,观察小车在铺有毛巾的水平面上滑行的距离,并记录。
2. 取下毛巾,在水平木板上铺上棉布,让小车从斜面同一顶端(同一位置)由静止自由滑下,观察小车在棉布表面滑行的距离,并记录。
3. 取下棉布,让小车从斜面同一顶端(同一位置)由静止自由滑下,观察小车在木板表面滑行的距离,并记录。
(四)实验现象:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在棉布表面上滑行的距离较长,在木板表面上滑行的距离最长。这表明,接触面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢。
(五)实验推理:如果运动的物体在水平方向上不受阻力的作用,它将以恒定不变的速度永远运动下去,即做匀速直线运动。这一推理是牛顿第一定律的重要基础。
(六)实验注意事项:
1. 小车每次必须从斜面的同一高度由静止滑下,目的是确保小车到达水平面时的初速度相等,这是运用控制变量法的关键。
2. 实验中通过改变水平面的粗糙程度来改变小车受到的阻力大小。
3. 实验时,斜面的坡度不宜过大,以免小车滑行速度过快,运动距离过短,不便于观察和测量。
1.【新科技新情境】(2025·宿迁)如图是2025年央视春晚机器人表演节目《秧BOT》时的场景,地面对机器人产生向上的支持力,这个力产生的原因是( )
A.地面发生形变 B.脚部发生形变 C.地球的吸引 D.受空气的浮力
【答案】A
【详解】弹力产生的原因是施力物体发生弹性形变。在本题中,地面是施力物体,机器人受到地面向上的支持力。由于地面受到机器人的压力而发生弹性形变,地面要恢复原状,就会对机器人产生向上的弹力,这个弹力就是地面对机器人的支持力。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2.(2025·常州)下列与自行车有关的现象中:①刹车时用力捏车闸;②车轮胎上刻有花纹;③在车的转轴处加润滑油;④车的轴承中装有滚珠,属于增大摩擦的是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】A
【详解】①刹车时用力捏闸是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;
②车轮胎上刻有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;
③在车的转轴处加润滑油,是通过使接触面脱离来减小摩擦力;
④车的轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动从而减小摩擦力。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.【结合工程技术跨学科实践】(2025·山东卷)如图所示,塔吊的水平运动机构用钢丝绳悬挂着货物一起沿水平方向向前匀速运动,水平运动机构突然停止时,货物( )
A. 停止运动 B. 向前运动 C. 向后运动 D. 竖直向上运动
【答案】B
【解析】当货物随塔吊水平匀速运动时,货物具有和塔吊相同的水平速度。当水平运动机构突然停止时,因为货物原来具有水平向前的速度,水平运动机构停止时,货物由于惯性会保持原来水平向前的运动状态继续向前运动,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.【结合全民健身跨学科实践】(2025·无锡)如图所示,某同学正在跳远,在此瞬间,下列说法中正确的是( )
A.该同学由于惯性继续向前运动 B.该同学由于受到惯性力继续向前运动
C.该同学由于受到重力会竖直下落 D.该同学受到重力和弹力作用
【答案】A
【详解】A.惯性是物体保持原来运动状态的性质,该同学起跳后,由于惯性会继续向前运动,故A正确;
B.惯性不是力,不能说 “受到惯性力”,故B错误;
C.该同学同时具有水平向前的速度和竖直向下的速度(因重力),是做曲线运动下落,不是单纯竖直下落,故C错误;
D.在此瞬间,该同学与地面(或跳板)已脱离接触,不再受到弹力作用,只受到重力,故D错误。
故选A。
4.(2025·上海)如图所示,物理王同学从蹦床向上运动过程中,以下说法正确的是( )
A.物理王同学离开蹦床后仍受向上的作用力
B.物理王同学离开蹦床后运动状态一直改变
C.物理王同学达到最高点时处于平衡状态
D.物理王同学到达最高点时不具有惯性
【答案】B
【解析】A.物理王同学离开蹦床后,受到竖直向下的重力和空气阻力的作用,不再受到蹦床向上的作用力,故A错误;
B.离开蹦床后,王同学速度大小和方向不断变化(先向上减速,后向下加速 ),运动状态一直改变,故B正确;
C.到达最高点时,王同学只受重力(空气阻力极小可忽略 ),合力不为零,不是平衡状态,故C错误;
D.惯性是物体的固有属性,任何物体在任何状态下都有惯性,到达最高点时仍有惯性,故D错误。
故选B。
5.【结合生活场景设置新情境】(2025·南京)乒乓球运动中蕴含着许多力学知识,下列说法正确的是( )
A.发球时,球拍对球有力的作用,球对球拍没有力的作用
B.击球时,乒乓球受到的弹力是由球拍的形变产生的
C.击球后,乒乓球在空中飞行时,受到了向前的推力
D.空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即静止
【答案】B
【详解】A.根据力的作用是相互的,当发球时球拍对球有力的作用,同时球对球拍也会产生一个反作用力,故A错误;
B.弹力是由于物体发生弹性形变而产生的,击球时,球拍发生弹性形变,会对乒乓球产生弹力,所以乒乓球受到的弹力是由球拍的形变产生的,故B正确;
C.击球后,乒乓球在空中飞行是由于惯性,此时乒乓球不再受到球拍向前的推力,其只受到重力和空气阻力的作用,故C错误;
D.根据牛顿第一定律,一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。空中飞行的乒乓球处于运动状态,若所受的力全部消失,它将保持原来的速度和方向做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
6.【结合爱国题材设置新情境】(2025·常州)如图所示为淮海战役中,唐和恩在长达2500km的支援前线的路上使用过的小竹竿,每到一地,他就手持钢针把地名刻在小竹竿上,能在小竹竿上刻字,是因为钢针的硬度比小竹竿 ,刻字时,使小竹竿留下刻痕的是 对 施加的力。
【答案】 大 钢针 小竹竿
【详解】[1]钢针能在竹竿上刻出字来,根本原因是钢针的硬度比竹竿大竿的硬度大。
[2][3]刻字时,留下刻痕的直接原因是钢针对竹竿施加的力使竹竿表面发生形变,从而形成刻痕。
7.(2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏)始终水平匀速直线飞行的飞机,在向目标处空投物资后,飞机的机械能 ;物资在空中加速下落的过程中,其惯性将 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】变小 不变
【解析】[1]飞机在匀速飞行投物资过程中,速度不变,质量减小,其动能变小;高度不变,质量减小,重力势能减小,则飞机的机械能减小。
[2]惯性大小只与物体的质量有关,物资在空中加速下落的过程中,质量不变,其惯性大小不变。
8.【根据教材素材创新实验设计】(2025·四川南充)如图所示,带有气泡的水瓶静止在粗糙的水平桌面上,当瓶突然相对于桌面向右滑动时,可观察到水中气泡相对于瓶向 运动,此过程中桌面对瓶的摩擦力方向水平向 。
【答案】右 左
【解析】[1]由图中情形可知,当瓶子从静止状态突然向右运动时,水的质量大,惯性大,水由于惯性仍保持原来的静止状态,所以水相对于瓶子向后运动,则小气泡被挤向前方,即小气泡相对于瓶子的运动方向是向右。
[2]瓶相对于桌面向右滑动,桌面对瓶的摩擦力方向与物体相对运动方向相反,则桌面对瓶的摩擦力方向水平向左。
9.(2025·福建)下图为探究摩擦力的实验装置。当桶和沙的总质量为0.24kg时,木块和木板在水平桌面上保持静止,力传感器示数为0.4N。a、b两段轻绳均与桌面平行。图中滑轮的作用是 。不计绳与滑轮间的摩擦,桌面对木板的摩擦力大小为 N。
【答案】改变力的方向 2
【解析】[1]由图可知,图中滑轮是定滑轮,在实验中的作用是改变力的方向。
[2]木块和木板在水平桌面上保持静止,则木块和木板都受力平衡。木块在水平方向受到向左的拉力和向右的摩擦力,向左的拉力大小为0.4N,则木板对木块向右的摩擦力也为0.4N,物体间力的作用是相互的,则木块对木板有向左的摩擦力,大小为0.4N;木板受到向右的拉力与桶和沙的重力相等,即
木板水平方向受力平衡,木板水平方向受到向右的拉力,桌面对木板向左的摩擦力,木块对木板向左的摩擦力,根据平衡条件可得
所以桌面对木板的摩擦力大小为
10.(2025·江苏苏州)按要求作图。
(2)图乙中,小球在空中运动,画出它在图示位置受到的重力G;
【答案】(2)
【解析】(2)重力的方向竖直向下,作用在重心处
11.(2025·四川遂宁)玻璃厂常利用电动真空吸盘搬运玻璃。图中搬运车上的吸盘吸附一块质量为180kg的玻璃,让其在空中竖直静止。此时玻璃受到的摩擦力方向竖直向 ,摩擦力大小为 N。(g取10N/kg)
【答案】上 1800
【解析】[1]当玻璃在空中竖直静止时,处于平衡状态。在竖直方向上,物体受到重力和摩擦力的作用。重力的方向竖直向下,根据二力平衡的条件,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,所以摩擦力的方向竖直向上。
[2]玻璃受到的重力
所以摩擦力
12.(2025·盐城)小明用甲、乙两只鞋底花纹不同的运动鞋,探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(1)为了用弹簧测力计示数反映运动鞋所受滑动摩擦力的大小,实验时弹簧测力计需沿 方向拉动,并使运动鞋在木板上做 运动。
(2)将甲鞋放在水平木板上,进行正确操作后,弹簧测力计示数如图所示,为 N;换用花纹不同的乙鞋重复上述实验,弹簧测力计的示数为2.3N。
(3)同组的小华认为小明的操作不能得到可靠的结论,原因是没有控制 相同。为得到结论,给出一种可行方案: 。
【答案】(1) 水平 匀速直线 (2)2.5 (3) 压力大小 见解析
【详解】(1)[1][2]实验中,弹簧测力计应沿水平方向匀速直线拉动运动鞋,此时鞋处于平衡状态,鞋子受到的弹簧测力计拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡可知鞋子受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)由图可知弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.5N。
(3)[1]实验中,换用花纹不同的乙鞋重复上述实验,两只鞋子不同,则甲、乙两只鞋子对接触面的压力不同,故小明的操作不能得到可靠的结论。
[2]为了得到可靠的结论,需要控制压力相等,则可以将甲乙两鞋绑在一起,分别用甲鞋鞋底和乙鞋鞋底与木板接触进行实验。
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