内容正文:
第七章 运动和力
目录
【学习目标】 2
【思维导图】 3
【知识梳理】 3
知识点1:运动的描述 3
知识点2:速度 6
知识点3:牛顿第一定律 10
知识点4:惯性 13
知识点5:同一直线上二力的合成 15
知识点6:二力平衡 19
知识点7:非平衡力与运动状态 23
【方法技巧汇总】 25
方法技巧1 运动状态判断 25
方法技巧2 速度计算 25
方法技巧3 牛顿第一定律与惯性应用 25
方法技巧4 二力合成解题技巧 25
方法技巧5 二力平衡与相互作用力区分 26
方法技巧6 综合解题易错点汇总 26
方法技巧7 举一反三解题思路 26
【巩固训练】 27
【基础题】 27
【提升题】 29
【易混易错题】 34
【作图题】 42
【实验题】 46
【计算题】 52
【综合题】 55
【真题链接】 60
【学习目标】
序号
复习目标
素养目标
1
理解机械运动的定义,能根据参照物判断物体的运动状态,掌握运动和静止的相对性,能准确选择合适的参照物。
能结合教材实例辨析机械运动,建立“运动是绝对的、静止是相对的”物理观念,提升观察和分析生活中物理现象的能力。
2
掌握比较物体运动快慢的两种方法,理解速度的定义、公式和单位,能进行速度单位换算,会完成“测量物体运动的速度”实验,区分匀速直线运动和变速直线运动。
能运用速度公式进行简单计算,规范完成实验操作、处理实验数据,能结合教材实例区分两种直线运动,提升实验探究和数据处理能力。
3
理解牛顿第一定律的推导过程(理想实验法),掌握惯性的概念和特点,能解释生活中的惯性现象,知道惯性的利用与防止。
理解理想实验法的科学意义,能结合教材实验和生活实例辨析惯性现象,建立“力不是维持运动的原因”的物理观念。
4
理解合力、分力的概念,掌握同一直线上二力合成的规律(方向相同、方向相反),能计算同一直线上两个力的合力。
能结合教材实验理解二力合成的规律,能运用规律解决简单的合力计算问题,提升逻辑推理和应用能力。
5
理解二力平衡的定义和条件,能判断物体是否处于二力平衡状态,区分二力平衡与非平衡力,知道非平衡力对物体运动状态的影响。
能结合教材实验探究二力平衡的条件,能运用平衡条件分析物体的受力情况,区分平衡力与相互作用力,提升受力分析能力。
复习重点:
1.机械运动的判断、参照物的选择及运动和静止的相对性(7.1)
2.速度的定义、公式、单位及换算,速度的测量实验,匀速与变速直线运动的区分(7.2)
3.牛顿第一定律的推导的过程,惯性的概念及生活中的惯性现象(7.3)
4.同一直线上二力合成的规律及合力计算(7.4)
5.二力平衡的条件,平衡状态的判断,非平衡力对运动状态的影响(7.5)
复习难点:
1.参照物的选择及运动和静止的相对性的理解(7.1易错点)
2.速度公式的灵活运用,平均速度的理解,速度测量实验的误差分析(7.2难点)
3.牛顿第一定律的理想实验推理过程,惯性与质量的关系(7.3难点)
4.同一直线上二力合成的规律应用,合力方向的判断(7.4易错点)
5.二力平衡条件的应用,平衡力与相互作用力的区分(7.5易错点)
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:运动的描述
1.机械运动:在物理学中,把一个物体相对于另一个物体位置的改变叫做机械运动。简称为运动。
2.参照物:判断一个物体的运动情况(是运动还是静止),需要选定一个物体作为标准,这个被选作标准的物体就叫做参照物。
3.物体的运动和静止是相对的
(1)判断一个物体是运动的还是静止的,要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化。若位置有变化,则物体相对于参照物是运动的;若位置没有变化,则物体相对于参照物是静止的。
(2)在舱外工作的宇航员,以飞船为参照物,宇航员是静止的,以宇航员为参照物飞船是静止的——相对静止;以地球为参照物,飞船和宇航员是运动的,以飞船和宇航员为参照物,地球是运动的——相对运动。
【典例1】迎端午,品棕香,赛龙舟。观众以河岸为参照物,龙舟是______的。选手们奋力向后划桨,龙舟就能向前运动,这一现象表明力的作用是______的。
【答案】运动 相互
【解析】[1]以河岸为参照物,龙舟相对于河岸的位置发生改变,龙舟是运动的。
[2]选手们向后划桨时,桨给水一个向后的作用力,因为力的作用是相互的,水就给桨一个向前的力,使船前进,该现象说明力的作用是相互的。
【变式1】如图为珠江两岸景观图。下列相对广州塔静止的是( )
A.飞行的客机 B.两岸的高楼 C.行驶的游船 D.流动的江水
【答案】B
【解析】判断一个物体是运动的还是静止的,要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化。若位置有变化,则物体相对于参照物是运动的;若位置没有变化,则物体相对于参照物是静止的。
A.飞行的客机与广州塔之间的位置不断发生变化,是运动的,故A不符合题意;
B.两岸的高楼与广州塔之间的位置没有发生变化,是静止的,故B符合题意;
C.行驶的游船与广州塔之间的位置不断发生变化,是运动的,故C不符合题意;
D.流动的江水与广州塔之间的位置不断发生变化,是运动的,故D不符合题意。
故选B。
【变式2】由于风的缘故,河岸上的旗帜按图中的方向飘扬。在河面上的两艘船上的旗帜处于图中状态,则关于两条船的运动状态的判断正确的是( )
①乙船可能是向左运动的
②甲船肯定是向右运动的
③乙船可能是静止的
④甲船可能是静止的
⑤乙船可能是向右运动的
A.①②④⑤ B.①②③⑤
C.①③④⑤ D.②③④⑤
【答案】B
【解析】图中河岸上的旗杆相对于地面是静止的,小旗向右飘,说明此时有向右吹的风;乙船上旗帜向右,有三种可能:一是乙船静止,风把旗帜刮向右方;二是乙船向左运动,风相对于旗帜向右运动,把旗帜刮向右方;三是乙船向右运动但运动的速度小于风速,此时风仍能把旗帜刮向右方;对于甲船来讲情况相对简单,风向右刮,要使甲船的旗帜向左飘,只有使甲船向右运动,且速度大于风速。综上所述,①②③⑤正确,④错误,故ACD错误,B正确。
故选B。
【变式3】歌词“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”,以竹排为参照物,青山是 (选填“运动”或“静止”)的;诗词“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,我们说轻舟上的人是静止的,所选参照物是 (选填“山”或“轻舟”)。
【答案】 运动 轻舟
【解析】判断物体是静止的还是运动的,要看对象物体和参照物之间的相对位置是否发生变化,如果相对位置没有变化说明是静止的,如果位置变化了就是运动的。
[1]竹排在江中游动,以青山上某一个固定的点或固定的物体为研究对象,可以观察到相对于江中的竹排,青山的位置在不断发生变化。所以以竹排为参照物,青山是运动的。
[2]人站在轻舟上,人和轻舟在同步运动,人相对于轻舟的位置没有发生变化,所以以轻舟为参照物人是静止的。
知识点2:速度
1.速度
(1)物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量,物体运动越快速度越大;物体运动越慢,速度越小。
(2)定义:物理学中,把物体通过的路程与通过这段路程所需用时间的比,叫做速度。
(3)公式:,s—路程:单位米(m),t—时间:单位秒(s),v—速度:单位米每秒(m/s)。
(4)速度的单位及换算关系:国际单位:米/秒(m/s或m·s-1)
常用单位:千米/小时(km/h或km·h-1)
单位换算:1m/s=3.6km/h
2.匀速直线运动
(1)定义:物理学中,把速度不变的直线运动叫做匀速直线运动。把速度大小变化的直线运动叫做变速直线运动。
(2)匀速直线运动的特点:
①匀速直线运动是运动状态不变的运动,是最简单的机械运动。
②在整个运动过程中,物体的运动方向和运动快慢都保持不变。
③在任意一段相等的时间内和任意一段路程内速度都是相等的。
【典例2】在研究充油玻璃管中气泡的运动规律的活动中,如图所示,小丽、小宇等同学的实验方案如下。
A.在内径为1cm、长为50cm的玻璃管中注满油,管内留一个小气泡;
B.在玻璃管的最下端用橡皮筋做上标志作为零位置,然后从零位置向上,每隔10cm用橡皮筋做上一个标志;
C.先将玻璃管翻转,使气泡停在最上端,然后迅速将玻璃管翻转并竖直放置,观察气泡的运动情况。气泡在零位置时,揿下秒表,依次读出气泡通过10cm、20cm、30cm、40cm位置的时刻。
(1)气泡上升过程中,若以气泡为参照物,玻璃口的塞子是___________(选填“运动”/“静止”)的;
(2)小宇同学在分析、评估实验方案时发现,实验方案有缺陷,这个缺陷导致了无法准确地揿下秒表。
缺陷:___________。
原因:___________。
(3)小宇同学修正缺陷之后,测得的数据如表所示。
路程s/cm
0
10
20
30
40
时间t/s
0
1.0
2.0
3.0
4.0
①请你用描点法在图乙中画出路程和时间的关系图像___________;
②请你依据实验中测得数据,归纳出油中气泡在做___________运动。
(4)为了判断气泡是否做匀速直线运动,需要测量气泡运动的路程和时间,为便于测量,应使气泡在管内运动得较___________(选填“快”/“慢”)。
【答案】运动 不应在气泡零位置时开始计时 气泡运动不够稳定 匀速直线运动 慢
【解析】(1)[1]塞子相对气泡的位置在不断的变化,所以,塞子是运动的。
(2)[2][3]实验中气泡在零位置时,揿下秒表,开始计时,此时气泡运动不够稳定,应以气泡运动稳定后的某一点作为起点。
(3)[4]根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示
[5]由图像知,图像为一条过原点的直线,可知路程与时间成正比,即气泡做匀速直线运动。
(4)[6]物体运动的越慢,越易于测量时间,故应使气泡在管内运动得较慢。
【变式1】周日做完作业,小明和小芳同学在风景如画的柳叶湖畔骑自行车,如图所示是他们在某段路面上的速度随时间变化的图像。下列分析中错误的是( )
A.0~10s两人所通过的路程相等
B.以湖畔的垂柳为参照物,小芳总是运动的
C.第10s末,两人的速度相等
D.小芳做匀速直线运动
【答案】A
【解析】ACD.由v—t图像可知,小芳的运动图像是一条平行于时间轴的直线,说明小芳做匀速直线运动,速度为3m/s,小明的运动图像是一条过原点的斜线,说明小明做匀加速直线运动,第10s末,两人的速度相等,均为3m/s,根据可知,0 ~ 10s小芳通过的路程大于小明通过的路程,故A错误,符合题意;CD正确,不符合题意;
B.由v—t图像可知,小芳做匀速直线运动,以湖畔的垂柳为参照物,小芳与垂柳之间的位置始终在变化,所以以湖畔的垂柳为参照物,小芳总是运动的,故B正确,不符合题意。
故选A。
【变式2】如图1所示,图中阴影部分的“面积”在数值上等于物体在2s经过的路程。从v﹣t可看出速度图线和时间横轴所夹的“面积”可以表示该时间内通过的路程,我们能利用这一点很方便的计算出路程。小明同学在笔直的跑道上跑步,他在跑步过程中的速度与时间图象如图2所示,则从出发到20s间内他通过的路程是 m,在0~80s时间内的平均速度是 m/s。
【答案】 20 1.5
【解析】[1]速度图线和时间横轴所夹的“面积”可以表示该时间内通过的路程,则0~20s物体通过的路程为
[2]0~80s通过的总路程为速度图线和时间横轴所夹的梯形面积,则其通过的路程为
0~80s时间内平均速度是
【变式3】汽车遇到意外情况时需要紧急刹车,这需要司机经历反应和制动两个过程,在司机的反应过程中汽车做匀速运动。在制动过程中汽车做减速运动;经测定,某志愿者的刹车反应时间(即图中“反应过程”所用时间)是0.4s。在某次试验中该志愿驾车以72km/h的速度在平直的公路上行驶,求:
(1)从发现情况到汽车停止,若汽车行驶距离30m,则经过多少m后汽车才开始减速。
(2)若制动过程用了2.6s,汽车在两个过程中行驶距离30m,求从司机发现情况到汽车停下,汽车的平均速度是多少?
(3)若志愿者边打电话边驾车,以72km/h的速度在平直的公路上行驶,在发现情况到汽车停止,行驶距离36m,此时志愿者的刹车反应时间是多少s。
【答案】(1)8m;(2)10m/s;(3)0.7s
【解析】解:(1)汽车开始减速前行驶的路程
(2)从司机发现情况到汽车停下,汽车运动的时间t=t0+t1=0.4s+2.6s=3s
汽车平均速度
(3)若志愿者边打电话边驾车,以72km/h的速度在平直的公路上行驶,在发现情况到汽车停止,行驶距离36m,由(1)知汽车制动距离s2=s-s0=30m-8m=22m
此时志愿者的刹车反应时间内运动的路程s3=s4-s2=36m-22m=14m
此时志愿者的刹车反应时间
知识点3:牛顿第一定律
1.内容:一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
2.内涵:物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态,说明力不是维持物体运动的原因,而是使物体运动状态发生改变的原因。或者说:物体的运动不需要力来维持,要改变物体的运动状态,必须对物体施加力的作用。
要点诠释
① “一切”:强调定律的普遍适用性。
②“没有受到力的作用”:指物体不受任何力或所受合力为零。
③“或”:两种状态必居其一,不能同时存在。
④验证:不能直接验证,是基于实验和推理得出。
⑤运动与力:运动的物体不需要力来维持,受阻力才会停下来。
【典例4】 秋千荡到最高点时,如果受到的力全部消失,下列现象可能会发生的是( )
A.继续来回摆动 B.做匀速直线运动
C.保持静止状态 D.做匀速圆周运动
【答案】C
【解析】不受任何外力的物体,在刚刚不受力时如果静止,则表现为静止状态,在刚刚不受力时如果运动,不论是怎样的运动,其结果都是匀速直线运动,秋千荡到最高点时刻速度是零,所以此时不受任何力了,要保持静止状态,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式1】图所示的是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是( )
A.运动员推动冰壶滑行,以冰面为参照物冰壶是静止的
B.掷出后的冰壶能继续运动,是由于冰壶具有惯性
C.掷出后的冰壶继续运动时,冰壶受到手的推力
D.冰壶运动越来越慢的过程中,冰壶的运动状态不变
【答案】B
【解析】A.运动员推动冰壶滑行,以冰面为参照物,冰壶与冰面的位置在变化,所以冰壶是运动的,故A错误;
B.掷出后的冰壶是运动的,由于冰壶具有惯性,仍能保持原来的运动状态,继续向前运动,故B正确;
C.推力本质是弹力,弹力发生在两个接触的物体之间,掷出后的冰壶与手没有接触,所以冰壶不受手的推力,故C错误;
D.冰壶运动越来越慢,运动状态在改变,故D错误。
故选B。
【变式2】如图甲所示,盛有水的烧杯随小车一起水平向右做 (选填“加速”“减速”或“匀速”)运动,当烧杯中的水面出现图乙所示的状态时,则小车此时正在做 (选填“加速”“减速”或“匀速”)运动,做出上述判断的根据是 (选填“水”或“烧杯”)具有惯性。
【答案】 匀速 减速 水
【解析】[1]图甲中水在烧杯里很平稳,保持相对静止,因此水、烧杯和小车一起向右做匀速直线运动。
[2][3]图乙中水面向右倾,由此可知,水的速度大于小车的速度,由于水具有惯性,水保持原来的运动状态向右运动,使液面向右倾斜,则小车此时正在做减速运动。
【变式3】秋千荡到最高点时,如果受到的力全部消失,下列现象可能会发生的是( )
A.继续来回摆动
B.做匀速直线运动
C.保持静止状态
D.做匀速圆周运动
【答案】C
【解析】物体在不受外力时,总保持静止或匀速直线运动状态;秋千荡到最高点时刻速度为0,所以此时如果不受任何力了,要继续保持静止状态,故ABD错误不符合题意,C符合题意。
故选C。
知识点4:惯性
1.概念:在物理学中,把物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
2.惯性的利用:跳远运动员快速助跑,利用自身的惯性在空中继续前进;拍打衣服,清除衣服上的灰尘;甩掉手上的水珠。
3.惯性的危害:汽车刹车后不能立即停下来,酿成交通事故;快速行驶的汽车发生碰撞,车里的乘客如果没有系安全带,会与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎,飞出车外;走路时不小心,可能会被台阶绊倒。
要点诠释
①一切物体都有惯性:无论气体、液体、固体,无论静止、运动,无论受力、不受力,都具有惯性,惯性是物体固有属性。
②惯性的性质:物体保持静止或匀速直线运动状态不变。
③惯性不是力:只能说物体“具有惯性”或“由于惯性”,不能说“受到惯性作用”或“惯性力”,惯性大小只与质量有关,质量大惯性大。
【典例4】 竖直向上抛出一个小球,抛出后小球由于______会继续向上运动,然后下落,若小球上升到最高点时受到的力全部消失,小球将______(选填“掉下来”、“停在空中”、“匀速上升”)。
【答案】惯性 停在空中
【解析】[1][2]竖直向上抛出一个小球,由于小球原来处于运动状态,抛出后小球由于惯性还会继续向上运动一段距离;由于小球在最高点时速度为0,若此时受到的力全部消失,据牛顿第一定律可知,小球将处于静止状态,停在空中。
【变式1】2022年2月5日,中国队获得短道速滑混合团体2000米接力比赛冠军,这是中国代表团在北京冬奥会上夺得的首枚金牌。短道速滑的接力与田径比赛的接力不同,运动员只需要在到达接力地点的时候推送下一个队友出发就是完成了接力。如图所示,决赛中,“接棒”的运动员甲在“交棒”的运动员乙前面滑行,当追上时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前滑行,这说明了 ;乙由于 ,不蹬冰也能继续向前滑行;此后乙的速度逐渐减小,是因为受到 作用。
【答案】 力可以改变物体的运动状态 惯性 摩擦力
【解析】[1]运动员乙推运动员甲,对其施加了推力,使其运动速度变快,说明了力可以改变物体的运动状态。
[2]运动员乙由于惯性,仍保持原来运动状态继续向前运动。
[3]交接棒后,运动员乙速度逐渐减小,是因为受到了地面对其的摩擦力作用。
【变式2】关于惯性,下列说法错误的是( )
A.静止的物体没有惯性
B.物体受力作用时没有惯性
C.物体从地球搬到月亮惯性消失
D.物体具有保持静止或匀速直线运动状态不变的性质叫惯性
【答案】ABC
【解析】ABC.一切物体在任何时候都有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态、是否受力、所处位置无关,故ABC错误,符合题意;
D.惯性是指物体具有保持静止或匀速直线运动状态不变的性质,即保持原来运动状态不变的性质,故D正确,不符合题意。
故选ABC。
【变式3】如图甲所示,木块与小车一起做匀速直线运动,当小车的运动状态发生变化时,木块的状态如图乙所示。把木块换成盛有水的烧杯,重复上述过程,烧杯中水面的状态分别如图丙和丁所示。由图甲、乙或图丙、丁可知:小车运动状态变化的可能情况是 或 (请将两种可能的情况填写完整)。木块和水具有 的性质。
【答案】 向右减速运动 向左加速运动 保持原来运动状态不变
【解析】[1][2][3]最初木块与小车一起做匀速直线运动,当小车向右做减速运动时,木块下端受摩擦力作用随着车减速,木块上端仍保持原来的运动状态,使得木块向右倾倒;当小车向左做加速运动时,木块下端受摩擦力作用随着车加速,木块上端仍保持原来的运动状态,使得木块向右倾倒。最初烧杯与小车一起做匀速直线运动,当小车向右减速时,烧杯受摩擦力作用随着车减速,烧杯内的水仍保持原来的运动状态,使得水向右倾;当小车向左加速时,烧杯受摩擦力作用随着车加速,烧杯内的水仍保持原来的运动状态,使得水向右倾。由上述实验可知,木块和水都具有保持原来运动状态不变的性质。
知识点5:同一直线上二力的合成
1.力的合成概念
定义:当一个物体受到几个力的作用时,可以求出一个力,这个力产生的效果与原来几个力共同作用的效果相同,这个力称为合力,原来的几个力称为分力。
等效替代关系:合力与分力之间是一种等效替代的关系,即合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同,但合力并不是物体实际受到的力。
2.同一直线上二力合成的规律
方向相同:当两个力的方向相同时,合力的大小等于这两个力的大小之和,合力的方向与这两个力的方向相同。即 (F合=F1+F2)。
方向相反:当两个力的方向相反时,合力的大小等于这两个力的大小之差,合力的方向与较大的那个力的方向相同。即(F合=F1-F2)。
合力大小
合力方向
同向
F合=F1+F2
同F1和F2
反向
F合=F1-F2(设F1>F2)
同F1
要点诠释
1.合力的概念理解
等效替代:合力是等效替代原来几个分力的力,它并不是物体实际受到的力,而是从力的作用效果上等效替代了原来的几个分力。
方向确定:合力的方向与分力的方向有关,当分力方向相同时,合力方向与分力方向相同;当分力方向相反时,合力方向与较大力的方向相同。
2.同一直线上二力合成的具体应用
同方向:当两个力同方向作用在同一直线上时,合力的大小等于两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同。例如,两个人在同一直线上同方向拉一辆车,两个人的拉力分别为 F1和F2,那么合力F合=F1+F2,合力的方向与两个人拉力的方向相同。
反方向:当两个力反方向作用在同一直线上时,合力的大小等于两个力的大小之差,方向与较大力的方向相同。例如,两个人在同一直线上反方向拉一辆车,两个人的拉力分别为 F1 和 F2,且F1>F2,那么合力F合=F1-F2,合力的方向与F1的方向相同。
3.合力与分力的关系
等效性:合力与分力之间是等效替代的关系,合力可以替代原来的几个分力,原来的几个分力也可以用合力来替代。
独立性:合力与分力是分别独立存在的,合力并不是物体实际受到的力,而是从力的作用效果上等效替代了原来的几个分力。
4.同一直线上二力合成的特殊情况
两个力大小相等、方向相反:当两个力大小相等、方向相反,作用在同一直线上时,合力为零。此时物体处于平衡状态,物体的运动状态不会发生改变。
一个力为零:如果其中一个力为零,那么合力的大小等于另一个力的大小,方向与另一个力的方向相同。
【典例5】如图所示是甲、乙两队正在进行拔河比赛的场景,不计绳重,下列说法错误的是( )
A.比赛时选体重较大的运动员能增大对地面的压力
B.比赛时运动员身体后倾、两腿弯曲,可以降低重心
C.比赛时受拉力较大的一队最终获胜
D.比赛时受地面摩擦力较大的一队最终获胜
【答案】C
【解析】A.运动员对地面的压力等于自己的重力,所以比赛时选体重较大的运动员能增大对地面的压力,故A正确,A不符合题意;
B.比赛时运动员身体后倾、两腿弯曲,可以降低重心,提高稳定度,故B正确,B不符合题意;
C.力的作用是相互的,所以两队受到的拉力大小相等,故C错误,C符合题意;
D.比赛时受地面摩擦力较大的一队更不容易被拉动,所以最终获胜,故D正确,D不符合题意。
故选C。
【变式1】和是同一条直线上的两个力,它们的合力大小为10N,方向向左。若的大小为15N,下列说法正确的是( )
A.的大小一定是5N B.的大小一定是25N
C.的方向一定向右 D.的方向可能向左,也可能向右
【答案】D
【解析】根据题意,同一条直线上的两个力,方向相同做和、方向相反做差;和是同一条直线上的两个力,它们的合力大小为10N,方向向左,若的方向向左,则的方向向右,大小为5N;若的方向向右,则的方向向左,大小为25N,故D正确,ABC错误。
故选D。
【变式2】热爱劳动是中华民族的传统美德。班级大扫除中,总重力为200N的水桶静止在水平地面上,小华用250N的力竖直向上提水桶时,水桶受到的合力为( )
A.0N B.50N C.150N D.350N
【答案】B
【解析】对水桶进行受力分析可知,水桶受到竖直向上的拉力、竖直向下的重力,则水桶受到的合力为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式3】小宇用图甲所示装置探究影响滑动摩擦力大小的因素时发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。若某次实验从开始拉动木块到木块匀速滑动的图像如图乙所示,其中0~4s时木块处于静止状态。由图乙可知:要使木块由静止开始运动,至少要用 N的水平拉力拉木块;木块在第6秒时受到的摩擦力大小为 N,如果把拉力增大到3N,那么木块受到的合力大小为 N。
【答案】 2.3 2.0 1
【解析】[1]由题意可知,在0~4s木块处于静止状态,4s以后木块开始在木板上滑动,由图乙所示图象可知,4s时拉力为2.3N,由此可知,要使木块由静止开始运动,至少要用2.3N的水平拉力拉木块。
[2]由图乙可知,木块在第6秒时,木块做匀速直线运动,此时的拉力是2.0N,摩擦力和拉力是平衡力,摩擦力的大小等于拉力大小,为2.0N。
[3]压力不变,接触面粗糙程度不变,如果把拉力增大到3N,则木块受到的摩擦力仍为2.0N,那么木块受到的合力大小为
知识点6:二力平衡
1.平衡力:物体在受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力是平衡力。(通过物体所处状态,判断受力是否平衡)
2.平衡态:一个物体在两个力的作用下,保持静止状态或做匀速直线运动,我们就说这两个力互相平衡,或者说物体处于二力平衡状态。
3.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
4.二力平衡条件的而应用:判断力的大小、方向。
(1)甲图中,钩码静止,二力平衡,即:钩码的重力G,等于弹簧测力计对钩码的拉力F,拉力F的方向和重力的方向相反。
(2)图乙中,放在桌面上的篮球,受到重力G和桌面的支持力F,大小相等,方向相反。
(3)图丙中,跳伞运动员,在空中匀速下落:人和伞的总重G等于阻力f,阻力的方向与重力的方向相反。
【典例6】如图所示,下列各组力属于平衡力的是( )
A. B.
B. C. D.
【答案】A
【解析】A.两个力作用在同一物体上,大小相等、方向相反并且在同一直线上,是平衡力,故A符合题意;
B.两个力不在一条直线上,不是平衡力,故B不符合题意;
C.两个力大小不相等,不是平衡力,故C不符合题意;
D.两个力不作用在一个物体上,不是平衡力,故D不符合题意;
故选A。
【变式1】为探究“二力平衡的条件”,小宇和小光两位同学分别设计了如图甲和乙两种实验方案。
(1)如图甲所示,小宇在两端的托盘里放砝码,当两端的托盘里的砝码质量不相等时,小木块运动;当两端的托盘里的砝码质量相等时,小木块静止。这说明二力平衡时,两个力 ;
(2)从实验效果的角度考虑,图 (选填“甲”或“乙”)方案较好;
(3)如图乙所示,小光把小卡片转过一个角度,然后松手,观察到小卡片转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在 才能平衡;
(4)接着小光又设计了如图丙所示的装置,在轻质小卡片两端的细绳上悬挂等重的钩码,手放开小卡片后,可观察到小卡片 (选填“向左下运动”“向右上运动”或“仍静止不动”)。
【答案】(1)=;(2)乙;(3)同一直线上;(4)仍静止不动
【解析】(1)图甲中,当两托盘里的祛砝码质量不相等时,F1与F2不同,小车受到的两个拉力不同,小车运动;两托盘里的砝码质量相等时,小车受到两个力的大小相等,小车静止,这说明二力平衡时,两个力必须大小相等,即F1=F2。
(2)乙方案中,小卡片的质量较小,可减少摩擦力的影响,因此乙方案效果较好。
(3)小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡,两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
(4)由图丙可知,在轻质小卡片两端的细绳上悬挂等重的钩码,此时小卡片受到两个力大小相等、方向相反,在同一直线,在同一物体,满足二力平衡条件,故松手后保持静止。
【变式2】如图甲所示的是小明探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)
如果物体只受两个力作用,且处于静止状态或 状态,说明这两个力是相互平衡的;
(2)小明将系于小卡片(不计自重)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 (选填“相同”或“相反”),并通过调整钩码个数来改变拉力大小;
(3)当小卡片平衡时,小明将小卡片扭转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,由此实验步骤可知,只有作用在 的两个力才能平衡;
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小明下一步的操作是___________;
A.左右各加一个钩码 B.把小卡片剪成两半 C.把小卡片扭转一个角度
(5)在探究同一问题时,小华将木块放在水平桌面上,设计了图乙所示的实验,同学们认为小明的实验装置优于小华。最主要的原因是___________;
A.可减少摩擦力对实验的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.小卡片容易扭转
(6)小丽在做实验时,左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度,如图丙所示。用该实验装置 (选填“能”或“不能”)进行实验。
【答案】(1)匀速直线运动;(2)相反;(3)不能 同一条直线上;(4)B;(5)A;(6)能
【解析】(1)根据平衡状态的概念可知,物体处于静止状态或匀速直线运动状态,就说明物体处于平衡状态。
(2)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个力,这两个力的方向是相反的。
(3)[1][2]小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,松手后小卡片不平衡,说明了只有作用在同一直线上的两个力才能平衡。
(4)为探究只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,将卡片剪断后,受力物体由一个受力变为两个,观察两个半张卡片的运动情况,即可得出只有作用在同一物体上的两个力才能平衡的结论,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(5)把物体放在水平桌面上,物体和水平桌面之间存在摩擦力,木块受到摩擦力会对实验产生影响,而甲中的卡片只受线与滑轮之间的摩擦力的作用,这个摩擦力很小,对实验造成的影响很小,所以小明的实验装置优于小华,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(6)因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上且作用在同一个物体上时,小卡片还是可以处于静止状态,同样可以完成实验,所以如图丙所示的装置能进行实验。
【变式3】如图,相同的长方体木块A、B静止在粗糙水平桌面上,用大小为10N的水平推力F作用在A的一端,使两个木块一起做匀速直线运动。求:
(1)A和B运动时整体所受摩擦力的大小。
(2)木块A受到的摩擦力的大小。
(3)木块A对B的推力大小。
【答案】(1)10N;(2)5N;(3)5N
【解析】(1)因为木块A、B一起做匀速直线运动,所以A、B受到的推力与摩擦力是一对平衡力,则整体受到的摩擦力为f总=F=10N
(2)A和B是相同的木块,A对桌面的压力是整体对桌面压力的一半,接触面粗糙程度不变,所以木块A受到的摩擦力的大小为
(3)A和B是相同的木块,B对桌面的压力是整体对桌面压力的一半,接触面粗糙程度不变,所以木块B受到的摩擦力的大小为
由于B处于匀速直线运动状态,即平衡状态,根据二力平衡可知,木块A对B的推力大小为F′=fB=5N
知识点7:非平衡力与运动状态
非平衡力:物体受到的力不满足二力平衡条件,合力不为0。
核心结论:物体受非平衡力作用时,运动状态一定会改变(如由静止变运动、由运动变静止、速度大小改变、运动方向改变)。
补充:二力平衡与相互作用力的区别(核心:受力物体是否相同):二力平衡的受力物体是同一个物体,相互作用力的受力物体是两个不同的物体。
【典例7】 某同学采用如图所示的方式移动桌子。推桌子时,桌子受到的重力与地面对桌子的支持力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【答案】不是
【解析】由题图可知,桌子受到重力、地面对其的支持力以及沿右下方的推力的作用,桌子受到的重力与地面对桌子的支持力大小不相等,所以,不是一对平衡力。
【变式1】一个物体放在水平地面上,若受到的水平拉力大于摩擦力,则物体将做 运动;当物体运动过程中,突然撤去拉力,物体将做 运动,此时物体受到的滑动摩擦力大小和原来相比,将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 加速 减速 不变
【解析】[1]物体放在水平地面上,若受到的水平拉力大于摩擦力,此时合力与物体运动的方向相同,物体会做加速运动。
[2]当物体运动过程中,突然撤去拉力,物体水平方向只受摩擦力,且摩擦力的方向与运动方向相反,物体将做减速运动。
[3]滑动摩擦力的影响因素有压力和接触面的粗糙程度,在撤去拉力后,由于压力和接触面的粗糙程度均不变,则滑动摩擦力和原来相比保持不变。
【变式2】有甲、乙两辆小汽车,在牵引力的作用下在水平马路上做直线运动,其速度—时间图像如图所示,由图可知两车在行驶过程中受力情况是( )
A.甲、乙两车都受到平衡力的作用
B.甲车在水平方向受到的牵引力比阻力小
C.乙车在水平方向受到平衡力的作用
D.甲、乙两车在水平方向都不受平衡力的作用
【答案】C
【解析】由图像可知,甲的速度随时间的增加而增大,甲车在水平方向受到的牵引力比阻力大,因此甲受非平衡力作用;乙的速度随时间的增加保持不变,因此乙做匀速直线运动,因此乙受平衡力作用;综上所述,甲车在水平方向受到的牵引力比阻力大,甲受非平衡力作用,乙在水平方向受平衡力作用。
故选C。
【变式3】如图所示,这是机场内正在水平匀速运行的传送带的俯视图,两行李箱与传送带均无相对滑动。则行李箱 没有受到摩擦力;行李箱 处于非平衡状态(均选填“甲”或“乙”)。理由是 。
【答案】 甲 乙 见解析
【解析】[1][2][3]行李箱甲在水平传送带上与传送带一起做匀速直线运动,行李箱甲与传送带之间没有相对运动,也没有相对运动趋势,所以行李箱甲不受摩擦力的作用。行李箱乙在传送带转弯处,行李箱乙运动的方向在变化,处于非平衡状态。
【方法技巧汇总】
方法技巧1 运动状态判断
1.判断物体运动或静止的核心:看物体相对于参照物的“位置是否改变”,位置不变则静止,改变则运动;
2. 参照物选择技巧:研究地面物体运动,优先选地面或固定在地面的物体;研究两个物体相对运动,可互为参照物(如竹排与青山)。
3.易错点规避:不能说“物体是运动的”或“物体是静止的”,必须明确“相对于某一参照物”。
方法技巧2 速度计算
1.解题规范:先统一单位(m/s与km/h换算,1m/s=3.6km/h),再代入公式,最后写出答句;
2.平均速度计算:全程平均速度=总路程÷总时间,不可用两段速度的平均值计算;
3.实验技巧:测量速度时,路程要测物体运动的实际路径,时间要与路程对应(起终点同步计时)。
方法技巧3 牛顿第一定律与惯性应用
1.实验推理技巧:探究“运动和力的关系”时,通过“水平面越光滑,小车运动越远”,推理出“不受力时匀速直线运动”(理想实验法);
2.惯性判断技巧:惯性与质量有关,与速度、受力无关,无论物体静止还是运动,都有惯性;
3.现象解释技巧:先说明“物体具有惯性,保持原有运动状态”,再说明“受到外力作用,改变运动状态”(如踢出去的足球停下)。
方法技巧4 二力合成解题技巧
1.先判断两个力的“方向关系”(相同或相反),再选择对应公式计算;
2.多力合成:先合成任意两个力,再将合力与第三个力合成,依次类推;
3.易错点:弹簧测力计的示数≠合力,示数等于单个拉力大小(二力反向平衡时)。
方法技巧5 二力平衡与相互作用力区分
1.核心区别:看两个力“作用在同一个物体上”(平衡力)还是“两个不同物体上”(相互作用力);
2.平衡状态判断:物体静止或匀速直线运动时,一定受平衡力,合力为0;运动状态改变时,一定受非平衡力;
3.摩擦力判断:物体静止或匀速直线运动时,摩擦力与拉力(或推力)平衡,大小相等;摩擦力大小与速度无关,只与压力和接触面粗糙程度有关。
方法技巧6 综合解题易错点汇总
1.速度计算易错点:单位换算不统一(如将km/h直接代入含m、s的公式),需牢记1m/s=3.6km/h,优先统一为国际单位(m、s、m/s)再计算;
2.惯性与二力平衡混淆:惯性是物体的固有属性(无需受力),二力平衡是物体的受力状态(需两个力满足“同体、等大、反向、共线”),不可说“物体受惯性作用”“惯性与力平衡;
3.二力合成与二力平衡区分:二力平衡是“两个力作用在同一物体,合力为0”,二力合成是“求两个力的共同作用效果,合力可不为0”,二者核心是“受力后的状态不同”;
4.实验题答题技巧:探究“运动和力的关系”“测量物体运动的速度”时,需先写“实验目的→实验器材→实验步骤→实验结论”,推理类结论(如不受力的运动状态)需注明“理想实验推理得出”。
方法技巧7 举一反三解题思路
1.选择题:先判断考点(如参照物、惯性、二力平衡),排除明显错误选项(如“惯性与速度有关”“平衡力作用在两个物体上”),再结合知识点验证剩余选项;
2.计算题:遵循“审题(找已知量、未知量)→统一单位→选对公式→代入计算→写答句”,速度、二力合成计算需标注公式,平均速度需明确“对应路程和时间”;
3.现象解释题:先明确涉及的知识点(如惯性、二力平衡、摩擦力),再按“现象描述→知识点应用→逻辑推导”的顺序答题,确保条理清晰、贴合知识点(如解释汽车停下,需同时用到惯性和摩擦力)。
【巩固训练】
【基础题】
1.(25-26八年级下·全国·课后作业)下列关于惯性的说法正确的是( )
A.高速行驶的火车不容易停下来,说明速度越大惯性越大
B.神舟飞船搭载的物体进入太空后没有惯性
C.歼击机在空战时丢掉副油箱是为了减小惯性
D.抛出去的篮球受到惯性的作用还会在空中运动一段时间
【答案】C
【解析】A.惯性大小只与物体的质量有关,与速度无关。火车不容易停下来是因为它的质量大,动能大,但惯性并没有增大。故A错误;
B.惯性是物体的固有属性,只要物体有质量,物体在任何地方都有惯性,不会消失。故B错误;
C.歼击机丢掉副油箱后,飞机的质量减小,惯性减小,更容易改变飞行状态,有利于空战。故C正确;
D.惯性不是力,不能说“受到惯性的作用”。可以说“篮球由于具有惯性,会继续在空中运动”。故D错误。
故选C。
2.(25-26八年级上·湖北武汉·期末)用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过后收到回波,若海水中声音的平均传播速度为,则此处海水深度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】超声波从发射到接收回波的时间是声波往返海底的时间,因此声波从海面到海底的单程时间为总时间的一半
此处海水深度为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.(25-26八年级下·全国·周测)在足球比赛中,下列说法正确的是( )
A.足球在空中飞行的过程中不受力的作用
B.足球在空中下落的过程中惯性变大
C.足球在地面上越滚越慢,说明运动需要力来维持
D.守门员飞身扑住了飞向球门的足球,说明力可以改变物体的运动状态
【答案】D
【解析】A.足球在空中飞行的过程中受到重力和空气阻力的作用,故A错误。
B.惯性大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态无关,因此,足球在空中下落的过程中惯性是不变的,故B错误。
C.足球在地面上越滚越慢,是因为足球受到地面摩擦力的作用,摩擦力改变了足球的运动状态,这说明力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,故C错误。
D.守门员飞身扑住了飞向球门的足球,足球由运动变为静止,守门员对足球的力改变了足球的运动状态,故D正确。
故选D。
4.(25-26八年级上·广西贵港·期末)2025年10月31日,搭载神舟二十一号载人飞船的火箭在酒泉卫星发射中心腾空而起时,以地面为参照物,飞船是 的;载人飞船被送入太空后其质量 。
【答案】 运动 不变
【解析】[1]在搭载神舟二十一号载人飞船的火箭腾空而起时,以地面为参照物,飞船的位置不断发生变化,故飞船是运动的。
[2]质量是物体的基本属性,与物体的状态、形状、位置的变化无关,故载人飞船被送入太空后,其质量不变。
5.(25-26八年级上·重庆渝北·期末)放学后,同学们在球场上踢足球,小王同学用力把球踢了出去,同时感到脚上有点疼,这是因为力的作用是 ;球在空中所受的重力的施力物体是 ;足球可以在草地上继续滚动一段距离,这是因为足球具有 ;足球在草地上最终会停下来,是由于受到 的作用。
【答案】 相互的 地球 惯性 摩擦力
【解析】[1]脚对球施加力的同时,因为力的作用是相互的,球也对脚施加大小相等、方向相反的力,故小王同学感到脚上有点疼。
[2]重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,故重力的施力物体是地球。
[3]足球离开脚后,由于足球具有惯性,仍能保持原来的运动状态继续向前运动,故足球不受外力作用时仍能继续运动。
[4]足球在草地上滚动时水平方向只受摩擦力的作用,摩擦力不断改变了足球的运动状态,使足球减速至停止。
6.(25-26八年级上·江西赣州·期末)某运动员以11.10s的成绩夺得广州全运会女子100米冠军,成为全运会历史上最年轻的百米女子运动员。该运动员的质量约为52 ,她在此次全运会上100米的平均速度约为9 。
【答案】
kg
m/s
【解析】[1]成年人的质量约50kg,该运动员的质量约为52kg。
[2]她在此次全运会上100米的平均速度
【提升题】
7.(25-26八年级上·山东临沂·期末)2025年11月全红婵在全运会10米台比赛中,完成起跳、腾空、入水一系列动作,助力广东队夺冠。下列关于该过程的力学分析,正确的是( )
A.调整蹬跳板位置,改变形变效果,体现力的大小影响力的作用效果
B.站立在跳板静止时,重力与跳板支持力是相互作用力
C.蹬跳板时,脚对跳板的压力与跳板对脚的支持力是相互作用力
D.腾空后仍向上运动,是因受跳板推力
【答案】C
【解析】A.调整蹬跳板位置,改变形变效果,体现力的作用点影响力的作用效果,故A错误;
B.站立在跳板静止时,对跳板压力与跳板支持力是相互作用力,故B错误;
C.蹬跳板时,脚对跳板的压力与跳板对脚的支持力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,是相互作用力,故C正确;
D.腾空后仍向上运动,是因为全红婵具有惯性,会保持原来的运动状态,故D错误。
故选C。
8.(25-26九年级上·广东汕尾·期末)如图,小彤站在水平放置的体重计上测量体重。下列说法正确的是( )
A.小彤对体重计的压力就是她受到的重力
B.小彤受到的重力与体重计对她的支持力二力平衡
C.小彤对体重计的压力与她受到的支持力二力平衡
D.体重计的重力与地面对体重计的支持力二力平衡
【答案】B
【解析】A.小彤对体重计的压力和她受到的重力,虽然大小相等,但施力物体、受力物体和力的性质都不同,不是同一个力,故A错误;
B.小彤受到的重力与体重计对她的支持力,作用在同一物体(小彤)上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故B正确;
C.小彤对体重计的压力与她受到的支持力,作用在两个不同物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,故C错误;
D.地面对体重计的支持力等于体重计和小彤的总重力,大于体重计自身的重力,不满足二力平衡 “大小相等” 的条件,故D错误。
故选B。
9.(25-26九年级上·重庆·期末)如图甲,是全球首艘常规动力电磁弹射航母福建舰,其舰载机在由静止到升空的弹射过程中,受 (选填“平衡”或“非平衡”)力。如图乙,航母在水平向右匀速直线运动时,若所受阻力为,则自由静止在其表面的某舰载机受水平方向的作用力大小为 N。(忽略空气阻力)
【答案】 非平衡
【解析】[1]舰载机在由静止到升空的弹射过程中,运动状态发生改变,是非平衡状态,受非平衡力。
[2]航母在水平向右匀速直线运动时,自由静止在其表面的某舰载机与航母运动状态相同,也是水平向右匀速直线运动,处于平衡状态,由牛顿第一定律,则自由静止在其表面的某舰载机受水平方向的作用力大小为。
10.(2026八年级下·全国·专题练习)在城市建设中,工地上常用图甲所示的塔吊搬运物料,其起吊部分的结构可简化为图乙中的滑轮组模型。
(1)塔吊水平匀速运送物料时,塔吊对物料的拉力和物料的重力是一对 (选填“相互作用力”或“平衡力”)。
(2)塔吊匀速向上提升物料时,若物料的质量为100kg,不计绳重、动滑轮重和摩擦,则绳子自由端的拉力F为 N;若物料上升的速度为2cm/s,则绳子自由端移动的速度为 cm/s。(g取)
【答案】 平衡力 500 4
【解析】[1]塔吊水平匀速运送物料时,物料处于平衡状态,塔吊对物料的拉力与物料的重力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,是一对平衡力。
[2]物料的重力:;由图乙可知,滑轮组中承担物重的绳子段数。不计绳重、动滑轮重和摩擦,绳子自由端的拉力:。
[3]计算绳子自由端速度绳子自由端移动的速度是物料上升速度的n倍:。
11.(25-26八年级下·全国·课后作业)某中学八年级同学在探究同一直线上二力合成的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在点,另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由点拉伸到点。探究过程及实验数据如图甲、乙、丙所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
(1)在甲、乙、丙三次实验中,都将弹簧测力计拉伸到点,目的是使每次实验中力产生的 相同,这里利用的科学方法是 。
(2)分析比较图甲、乙中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向 的两个力的合力大小等于 ,合力的方向与 的方向相同。
(3)分析比较图甲、丙中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向 的两个力的合力大小等于 ,合力的方向与 的方向相同。
【答案】 作用效果 等效替代法 相同 这两个分力之和 分力 相反 两个力大小之差 较大的力
【解析】(1)[1][2]力可以使物体发生形变,实验过程通过弹簧发现相同的形变表示受到相同的拉力,故甲、乙、丙三次实验中,都将弹簧测力计拉伸到B点,目的是使每次实验中力产生的作用效果相同,这里利用的科学方法是等效替代法。
(2)[3][4][5]分析比较图甲、乙中拉力的方向及弹簧测力计的示数可以发现,弹簧在方向向右、大小分别为3N和1N的两个拉力的共同作用下,向右伸长到B点,同样的弹簧在一个方向向右、大小为4N的拉力作用下也能伸长至B点,即两次实验拉力的作用效果是相同的,由此可知:同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于这两个分力之和,合力的方向与分力的方向相同。
(3)[6][7]分析比较图甲、丙中拉力的方向及弹簧测力计的示数可以发现,弹簧在方向向右、大小为5N的拉力和方向向左、大小为1N的拉力的共同作用下,向右伸长至B点,同样的弹簧在一个大小为4N,方向向右的拉力作用下,也能伸长至B点,即两次实验拉力的作用效果是相同的,由此可知:在同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于两个力大小之差,合力的方向与较大的力的方向相同。
12.(25-26八年级下·全国·课后作业)在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体(如毛巾、棉布、木板等),让小车自斜面顶端由静止开始滑下,观察同一小车从同一高度滑下后,在不同表面上运动的距离,如图所示。
(1)结论:表面越光滑,小车受到的阻力越 ,行驶得越远,速度减小得越 。
(2)让小车从斜面同一高度由静止开始下滑的目的: 。
(3)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上做 。
(4)上述探究实验主要用到的科学研究方法是 。(写出一种即可)
(5)实验中能不能观察到小车在水平面上做匀速直线运动? ,你的理由是: 。
【答案】(1) 小 慢
(2)使小车到斜面底端时速度相同
(3)匀速直线运动
(4)科学推理法(或控制变量法)
(5) 不能 小车在水平面上总是受到阻力作用,小车受力不平衡
【解析】(1)[1][2]毛巾、棉布和木板表面的粗糙程度越来越小,小车在毛巾、棉布和木板上受到的阻力越来越小,速度减小得越慢,小车滑动的距离越来越远。
(2)小车从斜面上下滑的速度与其所处的高度有关,且高度越高,下滑速度越快,故让小车从斜面同一高度由静止开始下滑的目的是使小车到斜面底端时速度相同。
(3)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车的运动状态将保持不变,故小车将在水平面上做匀速直线运动。
(4)由于表面完全光滑(即摩擦力为0)的物体是不存在的,在实验事实的基础上,可推理得出:假如完全没有摩擦力,小车将一直做匀速直线运动,即牛顿第一定律不能靠实验直接得出,本实验运用的物理方法是科学推理法。
(5)[1][2]由于完全光滑的物体是不存在的,则小车在水平面上运动时总是受到阻力作用,受力不平衡,小车的运动状态会一直发生改变,故实验中不能观察到小车在水平面上做匀速直线运动。
【易混易错题】
13.(2025年秋期期末考试八年级物理试题)2025年1月2日,市郊铁路“璧铜线”正式开通,标志着铜梁成为“轨道上的都市区”。龙龙站在站台上等待列车时,一列长90m的快车正以72m/s的速度匀速直线驶过车站,则列车经过龙龙所需要的时间为 s;当列车在进站前司机距离龙龙51m处时,开始并持续鸣笛(摁住不放),直到司机远离龙龙34m处时停止鸣笛,则龙龙听到鸣笛声的持续时间为 s。(声音在空气中的速度为340m/s)
【答案】
1.25
1.13
【解析】[1]列车经过龙龙所需的时间是指车头到达龙龙至车尾离开龙龙的时间,即列车长度完全通过观察者的时间,列车长90m,速度72m/s,根据速度计算公式,可得时间为
[2]鸣笛从司机距离龙龙51m处开始,到司机远离龙龙34m处结束,列车速度72m/s,声音速度340m/s,龙龙听到的鸣笛声持续时间取决于声音从不同位置传播到龙龙的时间;鸣笛实际持续时间指列车从起始位置(距离龙龙51m)运动到结束位置(远离龙龙34m)时所用的时间,在这个过程中列车行驶的路程为
根据速度计算公式,可得列车持续鸣笛的时间为
龙龙听到的声音开始时间,即第一个声音在起始位置发出,传播距离51m,声音速度340m/s,根据速度计算公式,可得传播时间为
龙龙听到的声音结束时间,即最后一个声音在结束位置发出,发出时间为 ,传播距离34m,根据速度计算公式,可得传播时间为
所以结束时间
因此龙龙听到鸣笛声的持续时间为
14.(24-25八年级下·江苏泰州·月考)如图甲所示,放在水平地面上的物体C重为10N,在方向不变的水平拉力F的作用下,F-t和v-t图像分别如图乙、图丙所示。第2秒时受到的摩擦力大小为 N,第4秒时受到的摩擦力大小为 N。
【答案】 2 4
【解析】【小题1】[1]由图丙图像可知,0~3s内,物体的速度为0,即处于静止状态,物体受力平衡,由图乙,0~3s内,拉力为2N,所以摩擦力2N;
[2]由图丙图像可知,6~9s内,物体的速度为1m/s,即做匀速直线运动,物体受力平衡,由图乙,6~9s内,拉力为4N,所以受到的滑动摩擦力4N,由于滑动摩擦力大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,物体在水平面上时,压力等于重力,接触面粗糙程度不变,又因为在3~6s内物体有速度即受到滑动摩擦力,所以第4秒时受到的摩擦力大小为4N。
15.(2025九年级·江苏连云港·专题练习)在树叶尾部的边缘滴一滴圆珠笔油,然后将它缓缓放在水面上,树叶在水面上像小船一样运动起来,滴了圆珠笔油的树叶被称为“油墨小船”。小明通过查阅资料了解到,由于油墨中表面活性剂的存在,当水与油墨接触时,“油墨小船”便获得向前运动的力。小明同学想探究“油墨小船”在水中运动的快慢与水的温度和圆珠笔油浓度的关系。他用塑料片代替树叶制作的“油墨小船”如图所示。
(1)探究“油墨小船”在水中运动的快慢与水的温度的关系。实验中小明控制水的温度分别为17℃、35℃、65℃,使用技术软件,记录了“油墨小船”在不同温度液面上的运动情况,采集数据如下表。在三种测试温度下,“油墨小船”运动快慢的共同特点是 ,“油墨小船”运动的快慢与水的温度的关系是 。“油墨小船”在运动过程中受到的力是 (选填“平衡力”或“非平衡力”)。
T/℃
17
35
65
t/s
0.5
1
2
3
0.5
1
2
3
0.5
1
2
3
2.3
2.1
2.0
1.9
5.3
6.2
5.9
4.8
6.4
8.2
6.3
5.1
(2)探究“油墨小船”在水中运动的快慢与圆珠笔油浓度的关系。为形成不同浓度的圆珠笔油,小明选择酒精为稀释剂,制成多种样品,然后选取适量样品滴在小船尾部边缘进行实验。小明发现圆珠笔油浓度减小时,“油墨小船”运动明显加快。小明制作样品的操作方法是 。
(3)当实验条件确定时,“油墨小船”获得向前的能量大小是固定的,为了使图中“油墨小船”获得更大的速度,可以采取的措施是 。
【答案】(1) 在35℃和65℃下速度先增加后减少,而在17℃下速度持续下降 水的温度越高,“油墨小船”运动越快 非平衡力
(2)将不同滴数的酒精与相同滴数的圆珠笔油均匀混合
(3)减小“油墨小船”的质量
【解析】(1)[1]根据实验数据,油墨小船在17℃下速度持续下降。油墨小船在35℃、65℃的水面上运动时,速度都是先增加后减少,因此共同特点是先变快后变慢。
[2]从数据可以看出,随着水的温度升高,油墨小船的平均速度也增加,因此可以得出结论,水的温度越高,油墨小船运动越快。
[3]由于油墨小船在运动过程中速度不断变化,说明它受到的力不是平衡的,因此是非平衡力。
(2)为了制作不同浓度的圆珠笔油样品,可以将不同滴数的酒精与相同滴数的圆珠笔油均匀混合,从而得到不同浓度的样品。
(3)当实验条件确定时,为了使油墨小船获得更大的速度,可以采取的措施是减轻油墨小船的质量,这样可以减少阻力,提高速度。
16.(25-26八年级上·山东济南·月考)如图所示,在“测量小车运动的平均速度”实验中,提供的实验器材有:木板(底端有金属挡板)、小车、木块。
(1)本实验需要用到的测量工具有秒表和 ;
(2)实验时应保持斜面的倾角较小,这是为了减小测量 时造成的误差,如果在释放小车前就已经开始计时,会使所测的平均速度 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”);
(3)小明还会用频闪相机研究小球的运动。小球在水平面上做直线运动,每隔0.2s拍下一张照片,记录一次小球的运动位置,从图中数据可以计算出,小球从C点运动到F点的平均速度为 m/s;
(4)小明还会用光电计时器测量小汽车的速度。如图所示,当做直线运动的小车刚遮挡第一个光源射出的光线时,光电计时器开始计时;遮挡第二个光源射出的光线时,光电计时器停止计时。已知小车车身长度为10cm,两光线的间距为30cm,让小车通过两条光线,光电计时器显示的数据为0.5s,由以上数据可以得到,小车通过这段路程的平均速度是 m/s;
(5)小明还会用超声波测量汽车的速度。测速的基础是测距,超声波测距的原理如图所示,发射器向被测物发射超声波,在发射的同时开始计时。超声波传播过程中遇到被测物会被反射,接收器接收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间及超声波传播的速度,就能计算出发射点与被测物体之间的距离。
小明在测量汽车的速度时,测速仪(同时具有发射器和接收器)向汽车发出两次短促的(超声波)信号,如图所示。第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s,若测速仪发出两次信号的时间间隔是1s,超声波在空气中的速度是340m/s,则汽车速度是 m/s。(保留一位小数)。
【答案】(1)刻度尺
(2) 时间 偏小
(3)0.075
(4)0.6
(5)17.9
【解析】(1)平均速度等于总路程除以总时间,该实验所依据的原理是。根据,实验中要用刻度尺测量路程,用秒表计量时间。
(2)[1]实验时应保持斜面的倾角较小,小车运动的速度较慢,所用时间较长,便于准确测量小车运动的时间。
[2]如果在释放小车前就已经开始计时,会使所测的时间偏大,根据,会导致所测的平均速度偏小。
(3)刻度尺分度值为0.1cm,则小球从C点运动到F点的路程为
时间为
则小球从C点运动到F点的平均速度为
(4)小车通过这段路程的平均速度为
(5)汽车接收到第一次信号时,测速仪与汽车之间距离为
汽车接收到第二次信号时,测速仪与汽车之间距离为
汽车接收到两次信号的时间间隔为
汽车在此时间间隔内行驶的距离为
则汽车速度为
17.(25-26八年级上·山东潍坊·期末)如图为我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船。“天鲲号”到达指定海域后需要先打定位桩定位,定位前为了确定海底深度,向海底发出超声波,0.04s后收到反射波。正常工作时,先利用转动的铰刀将岩石机械切割使之松动,搅松水底的砂砾与水按一定比例混合成泥浆,经过真空吸泥管吸入泵体,再经过排泥管输送至排泥区。某次在排泥管管口取样,检测到泥浆的质量为20kg。已知超声波在海水中速度,水的密度,砂砾密度。求:
(1)指定海域海底深度;
(2)管口取样泥浆的密度;
(3)取样泥浆中含砂砾的质量。
【答案】(1)30.4m
(2)
(3)15kg
【解析】(1)由题意可知,超声波从发出到接收所经过的路程是海底深度的两倍,由可知,超声波在0.04s内传播的路程为
则指定海域海底深度为
(2)已知泥浆样品的质量,体积
泥浆的密度
(3)泥浆是水和砂砾的混合物,其总质量等于水和砂砾的质量之和,总体积等于水和砂砾的体积之和。设取样泥浆中含砂砾的质量为 ,水的质量为, ①
设取样泥浆中含砂砾的体积为,水的体积为 ,则
由可知,②
由①式可得③
把③式代入②式可得
解得
18.(25-26八年级上·福建南平·期末)周末小萍一家从南平市站出发,自驾前往月映武夷剧场,观看大型文旅舞台剧。如图甲,导航记录显示全程30km,所用时长0.5h。求:
(1)乘车的全过程中,汽车的平均速度。
(2)汽车行驶过程中,若按乙图所示的速度行驶6min,则这段时间通过的距离。
(3)图丙为直线路段的一处测速仪,测速仪内有能发射和接收超声波的传感器。当汽车与测速仪相距64m时,汽车以某一速度远离测速仪,此时测速仪发出超声波信号,0.4s后接收到反射回来的超声波信号。请通过计算判断汽车在此路段是否超速。(此路段限速为80km/h,超声波的速度为340m/s)
【答案】(1)
(2)
(3)汽车未超速,理由见解析
【解析】(1)已知全程的路程,所用的时间
根据平均速度的计算公式可得汽车在全过程中的平均速度为
(2)由乙图中的速度表可知,汽车的行驶速度
汽车的行驶时间为
根据速度公式的变形公式可得汽车通过的距离为
(3)设汽车的速度为,超声波从发出到遇到汽车所用的时间为,超声波从汽车反射回测速仪所用的时间为。
已知超声波从发出到接收的总时间
超声波发出时,汽车与测速仪的初始距离
在时间内,超声波传播的距离等于汽车行驶的距离与初始距离之和,即①
在时间内,反射的超声波返回测速仪,其传播的距离等于超声波与汽车相遇时汽车离测速仪的距离,即②
由超声波来回的距离相同,联立①式和②式可得,故
将代入①式,可得经计算得
将汽车速度单位换算得
因为,所以汽车在此路段没有超速。
【作图题】
19.(24-25八年级下·江苏苏州·月考)
(1)如图甲所示,一木块沿斜面匀速下滑,作出木块所受力的示意图;
(2)如图乙所示,小球在弹簧弹力作用下向上加速运动,不考虑空气阻力,请画出此时小球的受力示意图;
(3)如图丙所示,斜劈A放在固定的斜面上,其上表面水平,物体B放在A上,A和B一起沿斜面向下匀速下滑,在图中画出此时B的受力示意图;
(4)如图丁所示,画出物体A受到的重力示意图,以及A对挡板的压力示意图。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】(1)木块沿斜面匀速下滑,受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力,作用点均在木块的重心,作图如下图所示:
(2)小球受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力,由于小球向上做加速运动,说明向上的弹力大于向下的重力,即弹力的线段长度大于重力的线段长度,作用点在小球的重心,作图如下图所示:
(3)物体B随物体A做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向没有运动的趋势,因此水平方向不受力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力是一对平衡力,作用点在物体B的重心,作图如下图所示:
(4)物体A受到的重力作用点在物体A的重心,方向竖直向下;A对挡板的压力作用点在接触面的中点,方向垂直挡板向右,作图如下图所示:
20.(24-25八年级下·四川内江·期中)如图所示,木块放置在小车上,小车在力F的作用下,与木块一起向右做匀速直线运动,不考虑空气阻力,请画出木块受力的示意图。
【答案】
【解析】因为木块与小车一起向右做匀速直线运动,处于平衡状态,所以木块一定受平衡力,在竖直方向上,它所受的重力与支持力平衡。由于小车和木块一同匀速直线运动,木块和小车之间既不发生相对运动,也没有相对运动趋势,所以木块和小车之间没有摩擦力,也就是木块在水平方向上不受力,木块所受的力只有竖直方向的重力和支持力,如图所示:
21.(24-25八年级下·江苏无锡·期中)以下作图中忽略空气阻力的影响,O点为物体的重心。
(1)一个乒乓球被击飞沿虚线在空中运动,请在图中画出该乒乓球的受力情况;
(2)物体正在光滑水平面上向右做匀速直线运动,请在图中画出物体的受力情况;
(3)一根细线挂着一个小球摆动到最高点,请在图中画出此时小球的受力情况。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)因为忽略空气阻力,所以没有空气阻力或升力等其他力。因此乒乓球在空中飞行时,只受到重力的作用。重力方向始终竖直向下,如下图所示:
(2)由题可知,物体在水平方向上匀速运动,说明水平方向合力为零。但由于水平面光滑,且忽略空气阻力,所以没有摩擦力。因此物体受重力和水平面的支持力,二者平衡,如下图所示:
(3)由题可知,小球在摆动过程中,由于忽略空气阻力,所以物体受到两个力重力,竖直向下,作用于重心。绳子的拉力,沿绳子方向,如下图所示:
【实验题】
22.(25-26八年级下·全国·单元测试)同学们用图甲中的装置做“测量物体运动的平均速度”的实验,小车从光滑斜面的上部A处自由下滑经AC中点B处滑到斜面的下端C处。
(1)练习使用停表时,小明的停表如图乙所示,则停表的示数为 s。
(2)组装图甲中的实验器材时,将带有刻度的长木板一端用小木块垫起来,使它保持较小的坡度,这是为了 。AB段的距离 m。如果测得时间,,则小车通过BC段的平均速度为 m/s。
(3)如图丙所示,能反映出小车在斜面上从A到C的运动情况的图像是 (填字母)。
(4)实验时小车放在斜面上A处,若小车过了A点才开始计时,则测得小车通过前半段AB的平均速度会偏 (选填“大”或“小”)。
(5)实验结束后,小霞同学用刻度尺多次测量小车的长度,若四次读数分别是6.18cm、6.01cm、6.00cm、6.02cm,则该小车的长度应记为 cm。
【答案】(1)187.5
(2) 减小测量时间的误差 0.400 0.5
(3)D
(4)大
(5)6.01
【解析】(1)由图乙可知,秒表的小表盘的分度值是0.5min,指针在3min和4min之间,没有偏过中线,秒表大表盘示数的单位是s;在1s之间平均分成10等份,所以一份是0.1s,所以大盘指针的读数为7.5s,该停表的示数为,3min7.5s=187.5s;
(2)[1]若要准确测量时间,减小测量时间的误差,应使所用的时间长些,故应将长木板的一端用木块垫起,形成一个坡度较小的斜面。
[2]AB段距离;
[3]BC段的距离,小车从B点运动到C点所用时间为,则通过BC段的平均速度为。
(3)小车在斜面上做加速运动,速度越来越大;
A.由图可知,通过的路程和时间成正比,因此是匀速运动,故A不符合题意;
B.由图可知,随时间增加速度大小不变,因此是匀速运动,故B不符合题意;
C.由图可知,小车在相同时间内通过的距离变小,即小车做减速运动,故C不符合题意;
D.小车的速度随时间不断变大,表示小车做加速直线运动,故D符合题意。
故选D。
(4)如果小车过了A点才开始计时,所测量的时间会偏小,而AB段路程一定,由可知,测得AB段的平均速度会偏大。
(5)四次读数中,6.18cm与其它三组数据相差较大,应该去掉,该小车的长度应记为。
23.(25-26八年级上·云南昆明·期末)伽利略等科学家曾做如图所示的实验,让小车从斜面滑下,观察、比较小车沿不同平面的运动情况。
(1)实验中,阻力对物体运动的影响是通过小车在水平面上运动的 来体现的。
(2)实验中每次都使同一辆小车从斜面的 (选填“相同”或“不同”)高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的 。
(3)通过3次实验发现,小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最长,说明水平面越光滑,小车受到的阻力越 (选填“小”或“大”),速度减小得越 (选填“快”或“慢”)。由此联想到在雨雪天气驾驶汽车时应适当 (选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离;
(4)小明根据实验结果推理;若水平木板表面绝对光滑,且水平木板足够长,小车将一直做 ;可见力不是维持物体运动状态的原因,而是 物体运动状态的原因。
【答案】(1)距离
(2) 相同 速度
(3) 小 慢 增大
(4) 匀速直线运动 改变
【解析】(1)力是改变物体运动状态的原因,小车在水平面上受到的阻力不同,小车运动的距离不同,故阻力对物体运动的影响是通过小车在水平面上运动的距离来体现的。
(2)[1][2]小车下滑到水平面的速度大小与其所处的高度有关,高度越高,下滑到水平面的速度越大。为了探究阻力对物体运动的影响,由控制变量法可知,应控制小车下滑到水平面的速度相同,故每次都使同一辆小车从斜面的相同高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的速度。
(3)[1][2][3]由3次实验现象发现,小车在毛巾表面上受到的阻力最大,滑行的距离最短,在木板表面上受到的阻力最小,滑行的距离最长,说明水平面越光滑,小车受到的阻力越小,说明速度减小得越慢。由此联想到,由于雨雪天气路面比较湿滑,汽车受到的摩擦阻力较小,刹车时滑行的距离较长,易发生交通事故,故驾驶汽车时应适当增大汽车之间的距离。
(4)根据以上3次实验结果可以推理;若水平木板表面绝对光滑(完全没有摩擦阻力),且水平木板足够长,小车的运动方向和速度将保持不变,即小车将一直做匀速直线运动;由于运动的小车在水平方向不受力,由此说明:物体的运动不需要力来维持,力只是改变物体运动状态的原因,即物体的运动状态改变,物体一定受到力的作用。
24.(25-26八年级下·全国·单元测试)下列图片所示的是“探究同一直线上二力的合成”的实验装置,图中AE表示橡皮筋原来的长度,EE'表示橡皮筋伸长的长度。
(1)在图a、b、c所示的三次实验中,都将橡皮筋拉伸到E'点,目的是使每次实验中力产生的 相同。
(2)图a、c所示的两次实验,是在探究同一直线上方向相同的两个力与合力的关系,由实验得出的关系是 (填表达式)。
(3)竖直向上抛出一个重5N的篮球,假定篮球上升过程中受到的竖直向下的空气阻力恒为0.8N,则篮球上升过程中受到的合力等于 N。
(4)小林想:如果作用在物体上的两个力不在同一直线上,而是互成一定的夹角,那么合力F的大小与两个分力的大小关系如何呢?他对此进行了探究,如图d所示。
①橡皮筋原长为AB,通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力和,使橡皮筋伸长到C点,记录此时的大小;撤去力和后,用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F。为了使这个力F的作用效果与的作用效果 ,应使橡皮筋 ,记录此时F的大小。
②先后两次改变和的夹角,重复步骤①,得到三次实验的数据,如下表所示:
实验序号
/N
/N
和的夹角
合力F/N
1
4
5
8.7
2
4
5
8.3
3
4
5
7.8
备注:
分析实验数据可知,当两个力不在同一直线上时,其合力大小F (选填“等于”或“不等于”),且在、大小不变的情况下,合力F的大小随着与夹角的增大而 。
【答案】(1)效果
(2)
(3)5.8
(4) 相同 拉伸的长度相等 不等于 减小
【解析】(1)在图a、b、c所示的三次实验中,都将橡皮筋拉伸到E'点,目的是使每次实验中力产生的效果相同。
(2)由图a、c所示的两次实验,是在探究同一直线上方向相同的两个力与合力的关系,由实验得出的关系是。
(3)当两个力作用在同一条直线上且方向相同时,合力等于这两个力之和,所以篮球上升过程受到的竖直向下的阻力和竖直向下的重力,则篮球上升过程受到的合力为。
(4)[1][2][3][4]因为要使用等效替代法,所以为了使充当合力的力F的作用效果与那两个力的作用效果相同,应使橡皮筋拉伸的长度相等,记录此时F的大小。分析实验数据可知,当两个力不在同一直线上时,其合力大小F不等于,且在、大小不变的情况下,合力F的大小随着 与 夹角的增大而减小。
25.(25-26八年级下·全国·期中)物理知识的学习离不开科学探究,在学完运动和力的相关知识之后,小谭同学进行了以下探究实验:
(1)探究实验1:阻力对物体运动状态的影响。
①在水平面上依次铺上毛巾、木板、玻璃板,使用装有速度传感器的小车采集速度的数据,如图甲所示。实验时,要将小车分别从斜面的同一高度由静止释放,目的是使小车滑到斜面底端时的 相同。
②实验得到的小车的速度和时间的关系图像如图乙所示。由图可知,在水平面铺上 时,小车受到的阻力最小,速度减小得最慢。
③拓展:如图丙所示,让小球从A点由静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿 (选填“a”“b”“c”或“d”)路线继续运动。
(2)探究实验2:二力平衡的条件。
①实验中,如图甲所示,将系于小车两端的线分别跨过桌面左右两端的滑轮,在线两端的小盘上放上砝码,通过调整 来改变和的大小。
②实验中保持和大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后小车将 (选填“转动”或“保持静止”),设计这一步骤是为了探究相互平衡的两个力是否 。
③小华同学对实验装置进行了改进,如图乙所示,将小车替换成轻质小卡片,其主要原因是 (填字母)。
A.小卡片容易扭转
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.可以减少摩擦力对实验结果的影响
【答案】(1) 速度 玻璃板 b
(2) 砝码的个数 转动 在同一条直线上 D
【解析】(1)[1]在探究阻力对物体运动状态的影响实验中,让小车从斜面的同一高度由静止释放,这是根据控制变量法,目的是使小车滑到斜面底端时的速度相同。
[2]观察图乙,看到在玻璃板上,小车的速度 - 时间图像斜率最小,这意味着速度变化最慢。因为玻璃板表面最光滑,对小车的阻力最小,所以在水平面铺上玻璃板时,小车受到的阻力最小,速度减小得最慢。
[3]根据牛顿第一定律,一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。小球从A点静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,小球将保持在C点时的速度和方向做匀速直线运动,观察图丙可知,小球在C点的运动方向是沿b路线,所以小球会沿b路线继续运动。
(2)[1]在这个实验中,小车受到两端绳子的拉力和,拉力大小等于小盘和砝码的总重力。通过调整砝码的个数,就可以改变小盘和砝码的总重力,从而改变和的大小。
[2][3]当保持和大小相等,用手将小车扭转一个角度时,这两个力不在同一条直线上。松手后,小车受到的这两个力不能使小车处于平衡状态,小车将转动。设计这一步骤是为了探究相互平衡的两个力是否在同一条直线上。
[4]在原来的实验装置(图甲)中,小车与桌面之间存在摩擦力,摩擦力会对实验结果产生影响。将小车替换成轻质小卡片(图乙),可以大大减小摩擦力对实验结果的影响。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【计算题】
26.(25-26八年级上·山东滨州·期末)如图所示是我国研制的机器人,广泛应用于一些公共场所,有一项重要功能,能智能避障。机器人在运动过程中可通过发射、接收超声波来侦测障碍物的位置,如果前方有障碍物,机器人就会自动减速或调整路线,巧妙避障。求:
(1)机器人3s内可移动2.4m,则机器人的运动速度;
(2)若机器人发出的超声波在空气中的传播速度为340m/s,机器人侦测到前方1.7m处的障碍物,求超声波从发射到接收的总时间;
(3)某时刻机器人距障碍物0.6m,机器人以0.6m/s的速度向障碍物匀速直线行驶了0.2s后,系统才发出减速的指令,开始减速后,机器人最多运动0.3m可停下,机器人是否会碰到障碍物?请你通过计算说明。
【答案】(1)0.8m/s
(2)0.01s
(3)不会
【解析】(1)机器人的运动速度
(2)超声波从发射到被接收,传播的总路程是机器人与障碍物之间距离的两倍,传播的总路程
超声波从发射到接收的总时间
(3)机器人匀速行驶的距离为
机器人减速后最多运动的距离是0.3m。机器人从距离障碍物0.6m处到停下所运动的总距离为
初始时机器人距障碍物的距离是0.6m。因为机器人运动的总距离小于初始距离,所以机器人停下时还未碰到障碍物。
27.(24-25八年级上·上海青浦·期末)质量是5千克的物体,在大小为20牛的水平向右拉力F作用下沿水平地面做直线运动,如图所示,物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍,求:
(1)物体所受的重力G的大小。
(2)物体所受阻力f的大小。
(3)物体在水平方向上所受合力 F合的大小和方向。
【答案】(1)49N
(2)9.8N
(3)10.2N,水平向右
【解析】(1)已知物体的质量,,则物体所受的重力大小为
(2)根据题意,物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍,则物体所受的阻力大小为
(3)由图可知,物体的运动方向是水平向右,对物体进行水平方向的受力分析,物体受到水平向右的拉力F和水平向左的阻力f。
由于拉力F和阻力f在同一直线上且方向相反,所以物体在水平方向上所受的合力为
合力的方向与拉力的方向相同,即水平向右。
28.(25-26八年级上·山东临沂·期末)2025年12月29日,中国人民解放军东部战区组织“正义使命-2025”联合演习,在台湾海峡及周边海空域开展实战化训练,旨在震慑“台独”分裂势力与外部干涉,捍卫国家主权和领土完整。演习中,某型导弹快艇满载时总质量为t,快艇以20m/s的速度匀速直线航行时,受到的阻力为艇重的0.02倍。求:()
(1)该导弹快艇满载时所受的重力;
(2)快艇匀速直线航行时,受到的阻力;
(3)快艇匀速直线航行时,水平方向的牵引力;
(4)若快艇保持匀速航行速度,从某演习海域出发航行,所需要的时间。
【答案】(1)N
(2)N
(3)N
(4)600s
【解析】(1)快艇满载时总质量
根据重力公式可得,快艇所受的重力
(2)快艇以20m/s的速度匀速直线航行时,受到的阻力为艇重的0.02倍。则快艇受到的阻力
(3)因为快艇做匀速直线航行,处于平衡状态,所以水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知牵引力
(4)航行所需要的时间
【综合题】
29.(25-26八年级上·陕西商洛·期末)红绿灯是路口交通秩序的重要保障,结合下列场景回答问题:
(1)红绿灯路口常见交警在指挥交通。若以正在行走执勤的交警为参照物,交通信号灯是 的。
(2)当绿灯亮时,交警通过吹哨的方式告知行人及车辆可以通行。这说明声音可以传递 。
(3)如图所示在某十字路口,交通信号灯红灯亮之前,会有3s亮黄灯的时间。当东西方向的交通信号灯变为绿灯时,甲车向西运动且车头恰好到达停止线A处;此时南北方向的交通信号灯恰好由黄灯变为红灯,乙车向北运动且车尾恰好越过停止线B,乙车继续向前行驶。若两车始终如图所示紧靠道路中心线保持匀速行驶,且,两辆轿车的尺寸均为:长度,宽度。停止线到前方道路中心线的距离均为14m。求:
a.黄灯刚亮时,乙车车头到停止线B的距离;
b.甲车车速在什么范围两车安全。
【答案】(1)运动
(2)信息
(3) 22m 或
【解析】(1)以正在行走的交警为参照物,交通信号灯的位置相对于交警发生了改变,所以交通信号灯是运动的。
(2)声音的作用分为传递信息和传递能量两类,交警吹哨是通过声音向行人和车辆传递“可以通行”的指令,属于传递信息的应用。
(3)[1]乙车的行驶速度为9m/s,乙车在3s内行驶的路程为
这段路程包含了乙车车头到停止线的距离,以及乙车自身长度5m,因此用总路程减去后两段距离,就能算出黄灯刚亮时乙车车头到停止线B的距离
[2]两车安全的临界情况有两种:一种是乙车先通过路口,即甲车车头刚到达距中心线2m的位置处时,乙车车尾刚好完全通过;另一种是甲车先通过路口,即甲车车尾刚完全通过中心线时,乙车车头刚到达中心线。
第一种情况:乙车先通过路口
甲车行驶距离
乙车行驶距离
乙车车速为9m/s,根据速度计算公式,可得乙车的运动时间为
则此时甲车的速度为
所以甲车速度小于6.75m/s即可安全通过路口;
第二种情况:甲车先通过路口
甲车行驶距离
乙车行驶距离
乙车车速为9m/s,根据速度计算公式,可得乙车的运动时间为
则此时甲车的速度为
所以甲车速度大于19m/s即可安全通过路口。
综上当或时,两车安全。
30.(25-26八年级上·山东临沂·期末)临沂蒙山龟蒙景区内的“沂蒙人家”特色餐厅,用智能机器人为登山游客送蒙山特色美食。该机器人自身质量50kg,某次托着4kg的蒙山煎饼套餐送餐时:
1.先在餐厅水平地面匀速直线移动180m,用时2min;
2.随后为避让刚下山的游客,机器人关闭牵引力,同时启动制动装置(原理与自行车刹车相同),在5s内匀减速停下(减速时制动摩擦力为总重力的0.2倍)。(g=10N/kg)
(1)求机器人自身的重力(未携带食物时);
(2)求机器人匀速送餐时的速度;
(3)①机器人匀速运动时,所受摩擦力为总重力的0.08倍,求此时牵引力的大小;
②结合自行车刹车原理,说明机器人制动时增大摩擦力的方法;并在图中画出机器人减速时的受力示意图(忽略空气阻力);
(4)若机器人托着套餐静止在餐厅门口,此时机器人受到的合力是多大;请简要说明理由。
【答案】(1)500N
(2)1.5m/s
(3)43.2N,机器人制动时通过增加压力的方法增大摩擦力,
(4)0N,机器人静止时处于平衡状态,受到的重力和支持力是一对平衡力,平衡力的合力为0
【解析】(1)机器人的自身重力为
(2)机器人匀速送餐时的速度为
(3)①机器人匀速运动时,在水平方向上受到牵引力和摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,故机器人匀速运动时受到的牵引力的大小为
②摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与自行车刹车原理相同,机器人制动时是通过增加压力的方法来增大摩擦力的。机器人减速时,在竖直方向上受到竖直向下的重力和地面对它竖直向上的支持力,这两个力是一对平衡力,大小相等,都为
减速时机器人关闭牵引力,同时启动制动装置,故水平方向上只受到一个水平向后的摩擦力,且减速时制动摩擦力为总重力的0.2倍,故制动摩擦力的大小为
故此时受力示意图如图所示:
(4)机器人托着套餐静止在餐厅门口时,处于平衡状态,受到的重力和支持力是一对平衡力,平衡力的合力为0。
31.(25-26八年级上·山东潍坊·期末)图甲是某公司生产的一款单人背包式飞行器,它由汽油发动机提供动力,带动两个螺旋桨转动,飞行员通过操纵杆改变螺旋桨的方向、转速,实现进退、上下、左右及俯仰飞行。该飞行器的主要材料为碳纤维,空载质量为200kg,最大起飞质量为320kg。为保证驾驶者安全,该飞行器还采用了无人飞行控制系统、零空速悬停技术和弹射降落伞系统。若在空中双手松开操纵杆,飞行器就会在空中悬停,等待驾驶者的下一步操作;如果遇到特殊情况,飞行器无法正常降落时,可以关闭动力源,弹射打开降落伞,利用空气阻力减小下降速度,从而避免驾驶者快速落地而造成伤害。为给飞行器设计面积合适的降落伞,研究人员对降落伞所受阻力f与降落伞的伞面面积S、下落速度之间的关系进行了探究,分别将伞面面积和总重不同的圆形降落伞,从高处下落,测出最终匀速下落时的速度v(即收尾速度),实验结果如下表所示。g取10N/kg。
伞面面积
0.2
0.2
0.4
0.6
伞和物总重G/N
1.6
3.6
12.8
4.8
收尾速度
2
3
4
2
收尾速度平方
4
9
16
4
(1)用碳纤维作为飞行器的主要材料,是因为它具有 小的物理属性;
(2)飞行员通过操纵杆改变螺旋桨的方向、转速,可实现各种飞行,说明力的作用效果跟力的 和 有关;
(3)某次飞行测试时,总质量为320kg的飞行器悬停在空中,则此时飞行器提供的升力为 N;
(4)综合分析表中的数据,可以得出降落伞所受的空气阻力f与伞面面积S、收尾速度v的关系是: (用S、v表示)。按总质量320kg计算,要使该飞行器的收尾速度不超过5m/s,则降落伞的面积至少为 。
【答案】(1)密度
(2) 大小 方向
(3)3200
(4) 64
【解析】(1)碳纤维作为飞行器的主要材料,是因为它具有密度小的物理属性,这样在保证结构强度的同时,能减轻飞行器的整体质量。
(2)力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关,飞行员通过操纵杆改变螺旋桨的方向、转速,对应改变了力的方向和大小,从而实现各种飞行。
(3)飞行器悬停在空中,处于平衡状态,升力与飞行器的总重力大小相等,由题意可知,飞行器的最大起飞总重力为
故升力为
(4)[1]分析表格中数据可知,在伞面面积S不变时,收尾速度的平方v2与总重力G(空气阻力f)成正比;当飞行速度v不变时,飞行器的总重力G(空气阻力f)与伞面面积S成正比,故空气阻力(k为比例常数)。代入第一组数据可知,
解得
故关系式为
[2]飞行器的总重力为,收尾速度,空气阻力,代入公式可得,
解得
【真题链接】
32.(2025·四川攀枝花·中考真题)春节期间,阿署达四季花海景区开展了热气球观光活动。热气球上升过程中,吊篮中的乘客觉得自己是静止的,则他选择的参照物是( )
A.地面上的观光车 B.湖边的鲜花
C.快速掠过的飞鸟 D.热气球
【答案】D
【解析】A.以地面上的观光车为参照物,乘客相对于地面上的观光车的位置发生了变化,所以乘客是运动的,故A不符合题意;
B.以湖边的鲜花为参照物,乘客相对于湖边的鲜花的位置发生了变化,所以乘客是运动的,故B不符合题意;
C.以快速掠过的飞鸟为参照物,乘客相对于快速掠过的飞鸟的位置发生了变化,所以乘客是运动的,故C不符合题意;
D.以热气球为参照物,乘客相对于热气球的位置没有发生变化,所以乘客是静止的,故D符合题意。
故选D。
33.(2025·四川绵阳·中考真题)如图是甲、乙两名跑步爱好者跑步过程中的路程时间图像。根据图像中的数据,可以分析出( )
A.0~20min内,甲的平均速度为0.18m/s
B.0~40min内,甲的平均速度为1.0m/s
C.0~50min内,甲比乙多跑1.2km
D.0~60min内,甲的平均速度大于乙的平均速度
【答案】C
【解析】A.由图像可知,在0~20min内,甲跑步的路程为
所用时间为
则甲的平均速度为
故A错误;
B.由图像可知,甲在20min到60min内做匀速直线运动,由可知,速度v一定时,路程s与时间t成正比,由图像可知,甲在20min到40min内,跑过的路程是在20min到60min内路程的一半,即
在0~40min内,甲的总路程为
总时间为
甲的平均速度为
故B错误;
C.甲在20min到60min内做匀速直线运动,路程为
时间为
速度为
20~50min共30min,即
以 速度跑,则甲在20min ~50min内跑过的路程为
0~20min甲跑了,则0~50min内,甲跑的路程为
由图像可知,0~40min内,乙跑过的路程,乙在40min到60min内做匀速直线运动,由可知,速度一定时,路程与时间成正比,即乙在40min到50min内,跑过的路程是在40min到60min内路程的一半,即
则在50min时,乙跑过的路程为
故在0~50min内,甲比乙多跑的路程为
故C正确;
D.由图像可知,在0~60min内,甲和乙跑过的总路程相同,所用总时间也相同,根据平均速度公式可知,甲和乙的平均速度相等,故D错误。
故选C。
34.(2025·上海·中考真题)小物家、小理家和博物馆在同一直线上,小理家离博物馆1.8千米,小物早出发5分钟,却比小理晚到5分钟,两人运动的图如图所示。下列说法中正确的是( )
A.小物家离小理家一定是3千米 B.小物家离小理家可能是0.9千米
C.小物家离博物馆可能是1.2千米 D.小物家离小理家可能是0.6千米
【答案】D
【解析】由图像可知,两人均做匀速直线运动,小理速度为
小物速度为
小理到博物馆所用的时间
小物早出发5分钟,却比小理晚到5分钟,则小物到博物馆所用的时间
则小物家到博物馆的距离一定为
若两家在博物馆同侧,小物家到小理家距离为
若两家在博物馆异侧,小物家到小理家距离为
故ABC错误,D正确。
故选D。
35.(2025·青海西宁·中考真题)如图所示的情景中物体A受力不平衡的是( )
A.图甲:用绝缘细线竖直悬挂着的静止带电小球A
B.图乙:体育测试中,抛出的实心球A在下落过程中
C.图丙:用滑轮组竖直匀速提升物体A
D.图丁:用细线拉着物体A在水中静止
【答案】B
【解析】A.带电小球A静止,处于平衡状态,受力平衡,故A不符合题意;
B.体育测试中,抛出的实心球A在下落过程中速度和方向均改变,运动状态改变,处于非平衡状态,受力不平衡,故B符合题意;
C.用滑轮组竖直匀速提升物体A,物体A做匀速直线运动,处于平衡状态,受力平衡,故C不符合题意;
D.用细线拉着物体A在水中静止,物体A处于平衡状态,受力平衡,故D不符合题意。
故选B。
36.(2023·内蒙古兴安盟·中考真题)投壶是古代士大夫宴饮时做的一种投掷游戏,如图所示,游戏时掷出的箭矢(用竹、木等制成)由于 可以在空中继续飞行。为了将箭矢投入壶内,必须控制力的大小和 ,这些因素都会影响力的作用效果。
【答案】 惯性 方向
【解析】[1]投壶游戏时掷出的箭矢离开手后,由于惯性仍保持原来的运动状态,所以能在空中继续飞行。
[2]为了将箭矢投入壶内,必须控制用力的大小和方向,这是因为力的大小和方向都会影响力的作用效果。
37.(2025·青海·中考真题)西宁至成都的高铁即将建成,其总里程约800km,两地交通时间将由目前的20h缩短至5h,预计建成后的高铁速度约为 km/h。一瓶矿泉水被乘客喝去一半后,质量将 ,密度将 (以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。高铁到站时乘客身体会向前倾,是由于乘客具有 。
【答案】 160 变小 不变 惯性
【解析】[1]高铁速度约为
[2]质量是物体中含有物质的多少,一瓶矿泉水被乘客喝去一半后,含有水这种物质变少,质量变小。
[3]密度与质量无关,与物质种类有关,一瓶矿泉水被乘客喝去一半后,质量变小,但物质种类没变,密度不变。
[4]乘客与高铁一起前进,高铁到站时,高铁刹车减速,由于乘客具有惯性,保持原来的运动状态不变,乘客身体会向前倾。
38.(2025·黑龙江·中考真题)如图所示,小朋友用力向后蹬地,能使他的滑板车沿着水平方向向前运动,这是因为物体间力的作用是 的;他的脚停止蹬地后,滑板车还会继续向前滑行一段距离的原因是滑板车具有 。
【答案】 相互 惯性
【解析】[1]小朋友将一只脚踏在滑板上,另一只脚向后蹬地,给地面一个向后的力,物体间力的作用是相互的,地面给人一个向前的力,推动滑板车沿着水平方向向前运动。
[2]脚停止蹬地后,滑板车还会继续向前滑行一段距离的原因是滑板车具有惯性,要保持原来的运动状态不变。
39.(2025·陕西·中考真题)在“测量物体运动的速度”实验中,使用了小车、带有刻度的长木板、秒表、挡板等实验器材。
(1)该实验的原理是 ;
(2)实验中,为了使小车运动的时间长一些,可以将斜面的坡度调整得较 (选填“大”或“小”)些;
(3)将小车从O点由静止释放,同时用秒表计时,测得小车到达A点所用的时间为3s,则小车在OA段运动的平均速度大小为 m/s;
(4)将小车从O点由静止释放,若小车运动后才开始计时,则所测得的小车在OA段的平均速度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)小
(3)0.4
(4)偏大
【解析】(1)速度等于路程除以时间,该实验所依据的原理是。
(2)实验时应使斜面的坡度较小,小车运动的速度较慢,所用时间较长,便于准确测量小车运动的时间。
(3)图中刻度尺分度值为1cm,OA段长度为120.0cm,则小车在OA段运动的平均速度大小为
(4)将小车从O点由静止释放,若小车运动后才开始计时,则所测得的小车在OA段的时间偏短,根据,测得的小车在OA段的平均速度偏大。
40.(2025·山东青岛·中考真题)小明用如图所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)让小车从同一斜面顶端由静止滑下,是为了使其到达水平面时的 相同。
(2)实验发现,水平面越光滑,小车滑行的距离越远,速度减小的越 。进一步推理:如果水平面绝对光滑,小车将会做 运动。
(3)小明接着用如图丁所示的装置探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”。用弹簧测力计a沿水平方向拉着物块A分别在毛巾、棉布、木板表面做匀速直线运动,发现弹簧测力计示数不同,说明滑动摩擦力的大小与 有关。
(4)小红发现,实验中很难控制物块A做匀速直线运动,于是她对实验做了改进,如图戊所示。将物块A放在长木板B上,拉动长木板B,则图中弹簧测力计 (选填“a”或“b”)的示数表示A、B间滑动摩擦力的大小;小红改用力传感器测量实验中A、B间摩擦力的大小,力传感器记录的拉力与时间的关系图像如图己所示,则A、B间滑动摩擦力的大小为 N。
【答案】(1)速度
(2) 慢 匀速直线
(3)接触面的粗糙程度
(4) a 1.0
【解析】(1)要比较小车在不同表面上运动的距离,根据控制变量法可知,需使小车到达水平面时的速度相等,故让小车从同一斜面顶端由静止滑下,是为了使其到达水平面时的速度相同。
(2)[1]由图可知,毛巾表面粗糙,小车运动距离短,小车越容易停下,速度减小的快;木板表面光滑,小车运动距离长,小车越不容易停下,速度减小的慢。所以,水平面越光滑,小车滑行的距离越远,速度减小的越慢。
[2]由实验现象推理可得,如果水平面绝对光滑,小车的速度不会减小,将一直运动下去,不会停下,将会做匀速直线运动。
(3)用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,物块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A分别在毛巾、棉布、木板表面做匀速直线运动,此时物块对接触面的压力相同,而接触面粗糙程度不同,弹簧测力计示数不同即滑动摩擦力不同,说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(4)[1]拉动长木板B的过程中,物块A相对地面静止,此时A受到弹簧测力计a的拉力和B对A的摩擦力作用,由于物块静止,受平衡力作用,故A、B间滑动摩擦力的大小等于a弹簧测力计的示数。
[2]开始拉物块时,拉力较小,物体处于静止,这时的摩擦是静摩擦;由图可知,当力至少达到1.0N多,物块才开始运动,当拉力为1N时,拉力不再变化,说明物体还是做匀速直线运动,此时的拉力等于滑动摩擦力,故由己图可知,A、B间滑动摩擦力的大小为1.0N。
41.(2025·山东滨州·中考真题)2025年春晚,由宇树H1机器人参与表演的舞蹈节目《秧BOT》,将传统文化与现代科技完美融合,展现了我国人形机器人在全球的领先地位。如图所示:
(1)机器人用力将手绢扔出,说明力可以改变物体的 ;
(2)手绢离手后能继续向上运动,是由于手绢具有 。请写出一个日常生活中应用这一性质的事例 ;
(3)请在答题卡指定位置的图中画出手绢所受重力的示意图。
【答案】(1)运动状态
(2) 惯性 锤头紧固
(3)
【解析】(1)机器人用力将手绢扔出,手绢由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
(2)[1]手绢离手后能继续向上运动,是由于手绢具有惯性,物体保持原有运动状态的性质。
[2]日常生活中应用这一性质的事例:锤头紧固或拍打衣服上的灰尘,灰尘由于惯性脱离衣服等。
(3)重力的方向是竖直向下的,作用点在物体的重心。画手绢所受重力的示意图时,需从手绢的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并标注符号G即可。如图所示:
/
学科网(北京)股份有限公司
$
第七章 运动和力
目录
【学习目标】 2
【思维导图】 3
【知识梳理】 3
知识点1:运动的描述 3
知识点2:速度 5
知识点3:牛顿第一定律 7
知识点4:惯性 9
知识点5:同一直线上二力的合成 11
知识点6:二力平衡 13
知识点7:非平衡力与运动状态 16
【方法技巧汇总】 17
方法技巧1 运动状态判断 17
方法技巧2 速度计算 17
方法技巧3 牛顿第一定律与惯性应用 17
方法技巧4 二力合成解题技巧 17
方法技巧5 二力平衡与相互作用力区分 18
方法技巧6 综合解题易错点汇总 18
方法技巧7 举一反三解题思路 18
【巩固训练】 19
【基础题】 19
【提升题】 20
【易混易错题】 22
【作图题】 26
【实验题】 27
【计算题】 31
【综合题】 32
【真题链接】 34
【学习目标】
序号
复习目标
素养目标
1
理解机械运动的定义,能根据参照物判断物体的运动状态,掌握运动和静止的相对性,能准确选择合适的参照物。
能结合教材实例辨析机械运动,建立“运动是绝对的、静止是相对的”物理观念,提升观察和分析生活中物理现象的能力。
2
掌握比较物体运动快慢的两种方法,理解速度的定义、公式和单位,能进行速度单位换算,会完成“测量物体运动的速度”实验,区分匀速直线运动和变速直线运动。
能运用速度公式进行简单计算,规范完成实验操作、处理实验数据,能结合教材实例区分两种直线运动,提升实验探究和数据处理能力。
3
理解牛顿第一定律的推导过程(理想实验法),掌握惯性的概念和特点,能解释生活中的惯性现象,知道惯性的利用与防止。
理解理想实验法的科学意义,能结合教材实验和生活实例辨析惯性现象,建立“力不是维持运动的原因”的物理观念。
4
理解合力、分力的概念,掌握同一直线上二力合成的规律(方向相同、方向相反),能计算同一直线上两个力的合力。
能结合教材实验理解二力合成的规律,能运用规律解决简单的合力计算问题,提升逻辑推理和应用能力。
5
理解二力平衡的定义和条件,能判断物体是否处于二力平衡状态,区分二力平衡与非平衡力,知道非平衡力对物体运动状态的影响。
能结合教材实验探究二力平衡的条件,能运用平衡条件分析物体的受力情况,区分平衡力与相互作用力,提升受力分析能力。
复习重点:
1.机械运动的判断、参照物的选择及运动和静止的相对性(7.1)
2.速度的定义、公式、单位及换算,速度的测量实验,匀速与变速直线运动的区分(7.2)
3.牛顿第一定律的推导的过程,惯性的概念及生活中的惯性现象(7.3)
4.同一直线上二力合成的规律及合力计算(7.4)
5.二力平衡的条件,平衡状态的判断,非平衡力对运动状态的影响(7.5)
复习难点:
1.参照物的选择及运动和静止的相对性的理解(7.1易错点)
2.速度公式的灵活运用,平均速度的理解,速度测量实验的误差分析(7.2难点)
3.牛顿第一定律的理想实验推理过程,惯性与质量的关系(7.3难点)
4.同一直线上二力合成的规律应用,合力方向的判断(7.4易错点)
5.二力平衡条件的应用,平衡力与相互作用力的区分(7.5易错点)
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:运动的描述
1.机械运动:在物理学中,把一个物体相对于另一个物体位置的改变叫做机械运动。简称为运动。
2.参照物:判断一个物体的运动情况(是运动还是静止),需要选定一个物体作为标准,这个被选作标准的物体就叫做参照物。
3.物体的运动和静止是相对的
(1)判断一个物体是运动的还是静止的,要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化。若位置有变化,则物体相对于参照物是运动的;若位置没有变化,则物体相对于参照物是静止的。
(2)在舱外工作的宇航员,以飞船为参照物,宇航员是静止的,以宇航员为参照物飞船是静止的——相对静止;以地球为参照物,飞船和宇航员是运动的,以飞船和宇航员为参照物,地球是运动的——相对运动。
【典例1】迎端午,品棕香,赛龙舟。观众以河岸为参照物,龙舟是______的。选手们奋力向后划桨,龙舟就能向前运动,这一现象表明力的作用是______的。
【变式1】如图为珠江两岸景观图。下列相对广州塔静止的是( )
A.飞行的客机 B.两岸的高楼 C.行驶的游船 D.流动的江水
【变式2】由于风的缘故,河岸上的旗帜按图中的方向飘扬。在河面上的两艘船上的旗帜处于图中状态,则关于两条船的运动状态的判断正确的是( )
①乙船可能是向左运动的
②甲船肯定是向右运动的
③乙船可能是静止的
④甲船可能是静止的
⑤乙船可能是向右运动的
A.①②④⑤ B.①②③⑤
C.①③④⑤ D.②③④⑤
【变式3】歌词“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”,以竹排为参照物,青山是 (选填“运动”或“静止”)的;诗词“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,我们说轻舟上的人是静止的,所选参照物是 (选填“山”或“轻舟”)。
知识点2:速度
1.速度
(1)物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量,物体运动越快速度越大;物体运动越慢,速度越小。
(2)定义:物理学中,把物体通过的路程与通过这段路程所需用时间的比,叫做速度。
(3)公式:,s—路程:单位米(m),t—时间:单位秒(s),v—速度:单位米每秒(m/s)。
(4)速度的单位及换算关系:国际单位:米/秒(m/s或m·s-1)
常用单位:千米/小时(km/h或km·h-1)
单位换算:1m/s=3.6km/h
2.匀速直线运动
(1)定义:物理学中,把速度不变的直线运动叫做匀速直线运动。把速度大小变化的直线运动叫做变速直线运动。
(2)匀速直线运动的特点:
①匀速直线运动是运动状态不变的运动,是最简单的机械运动。
②在整个运动过程中,物体的运动方向和运动快慢都保持不变。
③在任意一段相等的时间内和任意一段路程内速度都是相等的。
【典例2】在研究充油玻璃管中气泡的运动规律的活动中,如图所示,小丽、小宇等同学的实验方案如下。
A.在内径为1cm、长为50cm的玻璃管中注满油,管内留一个小气泡;
B.在玻璃管的最下端用橡皮筋做上标志作为零位置,然后从零位置向上,每隔10cm用橡皮筋做上一个标志;
C.先将玻璃管翻转,使气泡停在最上端,然后迅速将玻璃管翻转并竖直放置,观察气泡的运动情况。气泡在零位置时,揿下秒表,依次读出气泡通过10cm、20cm、30cm、40cm位置的时刻。
(1)气泡上升过程中,若以气泡为参照物,玻璃口的塞子是___________(选填“运动”/“静止”)的;
(2)小宇同学在分析、评估实验方案时发现,实验方案有缺陷,这个缺陷导致了无法准确地揿下秒表。
缺陷:___________。
原因:___________。
(3)小宇同学修正缺陷之后,测得的数据如表所示。
路程s/cm
0
10
20
30
40
时间t/s
0
1.0
2.0
3.0
4.0
①请你用描点法在图乙中画出路程和时间的关系图像___________;
②请你依据实验中测得数据,归纳出油中气泡在做___________运动。
(4)为了判断气泡是否做匀速直线运动,需要测量气泡运动的路程和时间,为便于测量,应使气泡在管内运动得较___________(选填“快”/“慢”)。
【变式1】周日做完作业,小明和小芳同学在风景如画的柳叶湖畔骑自行车,如图所示是他们在某段路面上的速度随时间变化的图像。下列分析中错误的是( )
A.0~10s两人所通过的路程相等
B.以湖畔的垂柳为参照物,小芳总是运动的
C.第10s末,两人的速度相等
D.小芳做匀速直线运动
【变式2】如图1所示,图中阴影部分的“面积”在数值上等于物体在2s经过的路程。从v﹣t可看出速度图线和时间横轴所夹的“面积”可以表示该时间内通过的路程,我们能利用这一点很方便的计算出路程。小明同学在笔直的跑道上跑步,他在跑步过程中的速度与时间图象如图2所示,则从出发到20s间内他通过的路程是 m,在0~80s时间内的平均速度是 m/s。
【变式3】汽车遇到意外情况时需要紧急刹车,这需要司机经历反应和制动两个过程,在司机的反应过程中汽车做匀速运动。在制动过程中汽车做减速运动;经测定,某志愿者的刹车反应时间(即图中“反应过程”所用时间)是0.4s。在某次试验中该志愿驾车以72km/h的速度在平直的公路上行驶,求:
(1)从发现情况到汽车停止,若汽车行驶距离30m,则经过多少m后汽车才开始减速。
(2)若制动过程用了2.6s,汽车在两个过程中行驶距离30m,求从司机发现情况到汽车停下,汽车的平均速度是多少?
(3)若志愿者边打电话边驾车,以72km/h的速度在平直的公路上行驶,在发现情况到汽车停止,行驶距离36m,此时志愿者的刹车反应时间是多少s。
知识点3:牛顿第一定律
1.内容:一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
2.内涵:物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态,说明力不是维持物体运动的原因,而是使物体运动状态发生改变的原因。或者说:物体的运动不需要力来维持,要改变物体的运动状态,必须对物体施加力的作用。
要点诠释
① “一切”:强调定律的普遍适用性。
②“没有受到力的作用”:指物体不受任何力或所受合力为零。
③“或”:两种状态必居其一,不能同时存在。
④验证:不能直接验证,是基于实验和推理得出。
⑤运动与力:运动的物体不需要力来维持,受阻力才会停下来。
【典例4】 秋千荡到最高点时,如果受到的力全部消失,下列现象可能会发生的是( )
A.继续来回摆动 B.做匀速直线运动
C.保持静止状态 D.做匀速圆周运动
【变式1】图所示的是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是( )
A.运动员推动冰壶滑行,以冰面为参照物冰壶是静止的
B.掷出后的冰壶能继续运动,是由于冰壶具有惯性
C.掷出后的冰壶继续运动时,冰壶受到手的推力
D.冰壶运动越来越慢的过程中,冰壶的运动状态不变
【变式2】如图甲所示,盛有水的烧杯随小车一起水平向右做 (选填“加速”“减速”或“匀速”)运动,当烧杯中的水面出现图乙所示的状态时,则小车此时正在做 (选填“加速”“减速”或“匀速”)运动,做出上述判断的根据是 (选填“水”或“烧杯”)具有惯性。
【变式3】秋千荡到最高点时,如果受到的力全部消失,下列现象可能会发生的是( )
A.继续来回摆动
B.做匀速直线运动
C.保持静止状态
D.做匀速圆周运动
知识点4:惯性
1.概念:在物理学中,把物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
2.惯性的利用:跳远运动员快速助跑,利用自身的惯性在空中继续前进;拍打衣服,清除衣服上的灰尘;甩掉手上的水珠。
3.惯性的危害:汽车刹车后不能立即停下来,酿成交通事故;快速行驶的汽车发生碰撞,车里的乘客如果没有系安全带,会与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎,飞出车外;走路时不小心,可能会被台阶绊倒。
要点诠释
①一切物体都有惯性:无论气体、液体、固体,无论静止、运动,无论受力、不受力,都具有惯性,惯性是物体固有属性。
②惯性的性质:物体保持静止或匀速直线运动状态不变。
③惯性不是力:只能说物体“具有惯性”或“由于惯性”,不能说“受到惯性作用”或“惯性力”,惯性大小只与质量有关,质量大惯性大。
【典例4】 竖直向上抛出一个小球,抛出后小球由于______会继续向上运动,然后下落,若小球上升到最高点时受到的力全部消失,小球将______(选填“掉下来”、“停在空中”、“匀速上升”)。
【变式1】2022年2月5日,中国队获得短道速滑混合团体2000米接力比赛冠军,这是中国代表团在北京冬奥会上夺得的首枚金牌。短道速滑的接力与田径比赛的接力不同,运动员只需要在到达接力地点的时候推送下一个队友出发就是完成了接力。如图所示,决赛中,“接棒”的运动员甲在“交棒”的运动员乙前面滑行,当追上时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前滑行,这说明了 ;乙由于 ,不蹬冰也能继续向前滑行;此后乙的速度逐渐减小,是因为受到 作用。
【变式2】关于惯性,下列说法错误的是( )
A.静止的物体没有惯性
B.物体受力作用时没有惯性
C.物体从地球搬到月亮惯性消失
D.物体具有保持静止或匀速直线运动状态不变的性质叫惯性
【变式3】如图甲所示,木块与小车一起做匀速直线运动,当小车的运动状态发生变化时,木块的状态如图乙所示。把木块换成盛有水的烧杯,重复上述过程,烧杯中水面的状态分别如图丙和丁所示。由图甲、乙或图丙、丁可知:小车运动状态变化的可能情况是 或 (请将两种可能的情况填写完整)。木块和水具有 的性质。
知识点5:同一直线上二力的合成
1.力的合成概念
定义:当一个物体受到几个力的作用时,可以求出一个力,这个力产生的效果与原来几个力共同作用的效果相同,这个力称为合力,原来的几个力称为分力。
等效替代关系:合力与分力之间是一种等效替代的关系,即合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同,但合力并不是物体实际受到的力。
2.同一直线上二力合成的规律
方向相同:当两个力的方向相同时,合力的大小等于这两个力的大小之和,合力的方向与这两个力的方向相同。即 (F合=F1+F2)。
方向相反:当两个力的方向相反时,合力的大小等于这两个力的大小之差,合力的方向与较大的那个力的方向相同。即(F合=F1-F2)。
合力大小
合力方向
同向
F合=F1+F2
同F1和F2
反向
F合=F1-F2(设F1>F2)
同F1
要点诠释
1.合力的概念理解
等效替代:合力是等效替代原来几个分力的力,它并不是物体实际受到的力,而是从力的作用效果上等效替代了原来的几个分力。
方向确定:合力的方向与分力的方向有关,当分力方向相同时,合力方向与分力方向相同;当分力方向相反时,合力方向与较大力的方向相同。
2.同一直线上二力合成的具体应用
同方向:当两个力同方向作用在同一直线上时,合力的大小等于两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同。例如,两个人在同一直线上同方向拉一辆车,两个人的拉力分别为 F1和F2,那么合力F合=F1+F2,合力的方向与两个人拉力的方向相同。
反方向:当两个力反方向作用在同一直线上时,合力的大小等于两个力的大小之差,方向与较大力的方向相同。例如,两个人在同一直线上反方向拉一辆车,两个人的拉力分别为 F1 和 F2,且F1>F2,那么合力F合=F1-F2,合力的方向与F1的方向相同。
3.合力与分力的关系
等效性:合力与分力之间是等效替代的关系,合力可以替代原来的几个分力,原来的几个分力也可以用合力来替代。
独立性:合力与分力是分别独立存在的,合力并不是物体实际受到的力,而是从力的作用效果上等效替代了原来的几个分力。
4.同一直线上二力合成的特殊情况
两个力大小相等、方向相反:当两个力大小相等、方向相反,作用在同一直线上时,合力为零。此时物体处于平衡状态,物体的运动状态不会发生改变。
一个力为零:如果其中一个力为零,那么合力的大小等于另一个力的大小,方向与另一个力的方向相同。
【典例5】如图所示是甲、乙两队正在进行拔河比赛的场景,不计绳重,下列说法错误的是( )
A.比赛时选体重较大的运动员能增大对地面的压力
B.比赛时运动员身体后倾、两腿弯曲,可以降低重心
C.比赛时受拉力较大的一队最终获胜
D.比赛时受地面摩擦力较大的一队最终获胜
【变式1】和是同一条直线上的两个力,它们的合力大小为10N,方向向左。若的大小为15N,下列说法正确的是( )
A.的大小一定是5N B.的大小一定是25N
C.的方向一定向右 D.的方向可能向左,也可能向右
【变式2】热爱劳动是中华民族的传统美德。班级大扫除中,总重力为200N的水桶静止在水平地面上,小华用250N的力竖直向上提水桶时,水桶受到的合力为( )
A.0N B.50N C.150N D.350N
【变式3】小宇用图甲所示装置探究影响滑动摩擦力大小的因素时发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。若某次实验从开始拉动木块到木块匀速滑动的图像如图乙所示,其中0~4s时木块处于静止状态。由图乙可知:要使木块由静止开始运动,至少要用 N的水平拉力拉木块;木块在第6秒时受到的摩擦力大小为 N,如果把拉力增大到3N,那么木块受到的合力大小为 N。
知识点6:二力平衡
1.平衡力:物体在受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力是平衡力。(通过物体所处状态,判断受力是否平衡)
2.平衡态:一个物体在两个力的作用下,保持静止状态或做匀速直线运动,我们就说这两个力互相平衡,或者说物体处于二力平衡状态。
3.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
4.二力平衡条件的而应用:判断力的大小、方向。
(1)甲图中,钩码静止,二力平衡,即:钩码的重力G,等于弹簧测力计对钩码的拉力F,拉力F的方向和重力的方向相反。
(2)图乙中,放在桌面上的篮球,受到重力G和桌面的支持力F,大小相等,方向相反。
(3)图丙中,跳伞运动员,在空中匀速下落:人和伞的总重G等于阻力f,阻力的方向与重力的方向相反。
【典例6】如图所示,下列各组力属于平衡力的是( )
A. B.
B. C. D.
【变式1】为探究“二力平衡的条件”,小宇和小光两位同学分别设计了如图甲和乙两种实验方案。
(1)如图甲所示,小宇在两端的托盘里放砝码,当两端的托盘里的砝码质量不相等时,小木块运动;当两端的托盘里的砝码质量相等时,小木块静止。这说明二力平衡时,两个力 ;
(2)从实验效果的角度考虑,图 (选填“甲”或“乙”)方案较好;
(3)如图乙所示,小光把小卡片转过一个角度,然后松手,观察到小卡片转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在 才能平衡;
(4)接着小光又设计了如图丙所示的装置,在轻质小卡片两端的细绳上悬挂等重的钩码,手放开小卡片后,可观察到小卡片 (选填“向左下运动”“向右上运动”或“仍静止不动”)。
【变式2】如图甲所示的是小明探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)
如果物体只受两个力作用,且处于静止状态或 状态,说明这两个力是相互平衡的;
(2)小明将系于小卡片(不计自重)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 (选填“相同”或“相反”),并通过调整钩码个数来改变拉力大小;
(3)当小卡片平衡时,小明将小卡片扭转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,由此实验步骤可知,只有作用在 的两个力才能平衡;
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小明下一步的操作是___________;
A.左右各加一个钩码 B.把小卡片剪成两半 C.把小卡片扭转一个角度
(5)在探究同一问题时,小华将木块放在水平桌面上,设计了图乙所示的实验,同学们认为小明的实验装置优于小华。最主要的原因是___________;
A.可减少摩擦力对实验的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.小卡片容易扭转
(6)小丽在做实验时,左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度,如图丙所示。用该实验装置 (选填“能”或“不能”)进行实验。
【变式3】如图,相同的长方体木块A、B静止在粗糙水平桌面上,用大小为10N的水平推力F作用在A的一端,使两个木块一起做匀速直线运动。求:
(1)A和B运动时整体所受摩擦力的大小。
(2)木块A受到的摩擦力的大小。
(3)木块A对B的推力大小。
知识点7:非平衡力与运动状态
非平衡力:物体受到的力不满足二力平衡条件,合力不为0。
核心结论:物体受非平衡力作用时,运动状态一定会改变(如由静止变运动、由运动变静止、速度大小改变、运动方向改变)。
补充:二力平衡与相互作用力的区别(核心:受力物体是否相同):二力平衡的受力物体是同一个物体,相互作用力的受力物体是两个不同的物体。
【典例7】 某同学采用如图所示的方式移动桌子。推桌子时,桌子受到的重力与地面对桌子的支持力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【变式1】一个物体放在水平地面上,若受到的水平拉力大于摩擦力,则物体将做 运动;当物体运动过程中,突然撤去拉力,物体将做 运动,此时物体受到的滑动摩擦力大小和原来相比,将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【变式2】有甲、乙两辆小汽车,在牵引力的作用下在水平马路上做直线运动,其速度—时间图像如图所示,由图可知两车在行驶过程中受力情况是( )
A.甲、乙两车都受到平衡力的作用
B.甲车在水平方向受到的牵引力比阻力小
C.乙车在水平方向受到平衡力的作用
D.甲、乙两车在水平方向都不受平衡力的作用
【变式3】如图所示,这是机场内正在水平匀速运行的传送带的俯视图,两行李箱与传送带均无相对滑动。则行李箱 没有受到摩擦力;行李箱 处于非平衡状态(均选填“甲”或“乙”)。理由是 。
【方法技巧汇总】
方法技巧1 运动状态判断
1.判断物体运动或静止的核心:看物体相对于参照物的“位置是否改变”,位置不变则静止,改变则运动;
2. 参照物选择技巧:研究地面物体运动,优先选地面或固定在地面的物体;研究两个物体相对运动,可互为参照物(如竹排与青山)。
3.易错点规避:不能说“物体是运动的”或“物体是静止的”,必须明确“相对于某一参照物”。
方法技巧2 速度计算
1.解题规范:先统一单位(m/s与km/h换算,1m/s=3.6km/h),再代入公式,最后写出答句;
2.平均速度计算:全程平均速度=总路程÷总时间,不可用两段速度的平均值计算;
3.实验技巧:测量速度时,路程要测物体运动的实际路径,时间要与路程对应(起终点同步计时)。
方法技巧3 牛顿第一定律与惯性应用
1.实验推理技巧:探究“运动和力的关系”时,通过“水平面越光滑,小车运动越远”,推理出“不受力时匀速直线运动”(理想实验法);
2.惯性判断技巧:惯性与质量有关,与速度、受力无关,无论物体静止还是运动,都有惯性;
3.现象解释技巧:先说明“物体具有惯性,保持原有运动状态”,再说明“受到外力作用,改变运动状态”(如踢出去的足球停下)。
方法技巧4 二力合成解题技巧
1.先判断两个力的“方向关系”(相同或相反),再选择对应公式计算;
2.多力合成:先合成任意两个力,再将合力与第三个力合成,依次类推;
3.易错点:弹簧测力计的示数≠合力,示数等于单个拉力大小(二力反向平衡时)。
方法技巧5 二力平衡与相互作用力区分
1.核心区别:看两个力“作用在同一个物体上”(平衡力)还是“两个不同物体上”(相互作用力);
2.平衡状态判断:物体静止或匀速直线运动时,一定受平衡力,合力为0;运动状态改变时,一定受非平衡力;
3.摩擦力判断:物体静止或匀速直线运动时,摩擦力与拉力(或推力)平衡,大小相等;摩擦力大小与速度无关,只与压力和接触面粗糙程度有关。
方法技巧6 综合解题易错点汇总
1.速度计算易错点:单位换算不统一(如将km/h直接代入含m、s的公式),需牢记1m/s=3.6km/h,优先统一为国际单位(m、s、m/s)再计算;
2.惯性与二力平衡混淆:惯性是物体的固有属性(无需受力),二力平衡是物体的受力状态(需两个力满足“同体、等大、反向、共线”),不可说“物体受惯性作用”“惯性与力平衡;
3.二力合成与二力平衡区分:二力平衡是“两个力作用在同一物体,合力为0”,二力合成是“求两个力的共同作用效果,合力可不为0”,二者核心是“受力后的状态不同”;
4.实验题答题技巧:探究“运动和力的关系”“测量物体运动的速度”时,需先写“实验目的→实验器材→实验步骤→实验结论”,推理类结论(如不受力的运动状态)需注明“理想实验推理得出”。
方法技巧7 举一反三解题思路
1.选择题:先判断考点(如参照物、惯性、二力平衡),排除明显错误选项(如“惯性与速度有关”“平衡力作用在两个物体上”),再结合知识点验证剩余选项;
2.计算题:遵循“审题(找已知量、未知量)→统一单位→选对公式→代入计算→写答句”,速度、二力合成计算需标注公式,平均速度需明确“对应路程和时间”;
3.现象解释题:先明确涉及的知识点(如惯性、二力平衡、摩擦力),再按“现象描述→知识点应用→逻辑推导”的顺序答题,确保条理清晰、贴合知识点(如解释汽车停下,需同时用到惯性和摩擦力)。
【巩固训练】
【基础题】
1.(25-26八年级下·全国·课后作业)下列关于惯性的说法正确的是( )
A.高速行驶的火车不容易停下来,说明速度越大惯性越大
B.神舟飞船搭载的物体进入太空后没有惯性
C.歼击机在空战时丢掉副油箱是为了减小惯性
D.抛出去的篮球受到惯性的作用还会在空中运动一段时间
2.(25-26八年级上·湖北武汉·期末)用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过后收到回波,若海水中声音的平均传播速度为,则此处海水深度为( )
A. B. C. D.
3.(25-26八年级下·全国·周测)在足球比赛中,下列说法正确的是( )
A.足球在空中飞行的过程中不受力的作用
B.足球在空中下落的过程中惯性变大
C.足球在地面上越滚越慢,说明运动需要力来维持
D.守门员飞身扑住了飞向球门的足球,说明力可以改变物体的运动状态
4.(25-26八年级上·广西贵港·期末)2025年10月31日,搭载神舟二十一号载人飞船的火箭在酒泉卫星发射中心腾空而起时,以地面为参照物,飞船是 的;载人飞船被送入太空后其质量 。
5.(25-26八年级上·重庆渝北·期末)放学后,同学们在球场上踢足球,小王同学用力把球踢了出去,同时感到脚上有点疼,这是因为力的作用是 ;球在空中所受的重力的施力物体是 ;足球可以在草地上继续滚动一段距离,这是因为足球具有 ;足球在草地上最终会停下来,是由于受到 的作用。
6.(25-26八年级上·江西赣州·期末)某运动员以11.10s的成绩夺得广州全运会女子100米冠军,成为全运会历史上最年轻的百米女子运动员。该运动员的质量约为52 ,她在此次全运会上100米的平均速度约为9 。
【提升题】
7.(25-26八年级上·山东临沂·期末)2025年11月全红婵在全运会10米台比赛中,完成起跳、腾空、入水一系列动作,助力广东队夺冠。下列关于该过程的力学分析,正确的是( )
A.调整蹬跳板位置,改变形变效果,体现力的大小影响力的作用效果
B.站立在跳板静止时,重力与跳板支持力是相互作用力
C.蹬跳板时,脚对跳板的压力与跳板对脚的支持力是相互作用力
D.腾空后仍向上运动,是因受跳板推力
8.(25-26九年级上·广东汕尾·期末)如图,小彤站在水平放置的体重计上测量体重。下列说法正确的是( )
A.小彤对体重计的压力就是她受到的重力
B.小彤受到的重力与体重计对她的支持力二力平衡
C.小彤对体重计的压力与她受到的支持力二力平衡
D.体重计的重力与地面对体重计的支持力二力平衡
9.(25-26九年级上·重庆·期末)如图甲,是全球首艘常规动力电磁弹射航母福建舰,其舰载机在由静止到升空的弹射过程中,受 (选填“平衡”或“非平衡”)力。如图乙,航母在水平向右匀速直线运动时,若所受阻力为,则自由静止在其表面的某舰载机受水平方向的作用力大小为 N。(忽略空气阻力)
10.(2026八年级下·全国·专题练习)在城市建设中,工地上常用图甲所示的塔吊搬运物料,其起吊部分的结构可简化为图乙中的滑轮组模型。
(1)塔吊水平匀速运送物料时,塔吊对物料的拉力和物料的重力是一对 (选填“相互作用力”或“平衡力”)。
(2)塔吊匀速向上提升物料时,若物料的质量为100kg,不计绳重、动滑轮重和摩擦,则绳子自由端的拉力F为 N;若物料上升的速度为2cm/s,则绳子自由端移动的速度为 cm/s。(g取)
11.(25-26八年级下·全国·课后作业)某中学八年级同学在探究同一直线上二力合成的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在点,另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由点拉伸到点。探究过程及实验数据如图甲、乙、丙所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
(1)在甲、乙、丙三次实验中,都将弹簧测力计拉伸到点,目的是使每次实验中力产生的 相同,这里利用的科学方法是 。
(2)分析比较图甲、乙中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向 的两个力的合力大小等于 ,合力的方向与 的方向相同。
(3)分析比较图甲、丙中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向 的两个力的合力大小等于 ,合力的方向与 的方向相同。
12.(25-26八年级下·全国·课后作业)在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体(如毛巾、棉布、木板等),让小车自斜面顶端由静止开始滑下,观察同一小车从同一高度滑下后,在不同表面上运动的距离,如图所示。
(1)结论:表面越光滑,小车受到的阻力越 ,行驶得越远,速度减小得越 。
(2)让小车从斜面同一高度由静止开始下滑的目的: 。
(3)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上做 。
(4)上述探究实验主要用到的科学研究方法是 。(写出一种即可)
(5)实验中能不能观察到小车在水平面上做匀速直线运动? ,你的理由是: 。
【易混易错题】
13.(2025年秋期期末考试八年级物理试题)2025年1月2日,市郊铁路“璧铜线”正式开通,标志着铜梁成为“轨道上的都市区”。龙龙站在站台上等待列车时,一列长90m的快车正以72m/s的速度匀速直线驶过车站,则列车经过龙龙所需要的时间为 s;当列车在进站前司机距离龙龙51m处时,开始并持续鸣笛(摁住不放),直到司机远离龙龙34m处时停止鸣笛,则龙龙听到鸣笛声的持续时间为 s。(声音在空气中的速度为340m/s)
14.(24-25八年级下·江苏泰州·月考)如图甲所示,放在水平地面上的物体C重为10N,在方向不变的水平拉力F的作用下,F-t和v-t图像分别如图乙、图丙所示。第2秒时受到的摩擦力大小为 N,第4秒时受到的摩擦力大小为 N。
15.(2025九年级·江苏连云港·专题练习)在树叶尾部的边缘滴一滴圆珠笔油,然后将它缓缓放在水面上,树叶在水面上像小船一样运动起来,滴了圆珠笔油的树叶被称为“油墨小船”。小明通过查阅资料了解到,由于油墨中表面活性剂的存在,当水与油墨接触时,“油墨小船”便获得向前运动的力。小明同学想探究“油墨小船”在水中运动的快慢与水的温度和圆珠笔油浓度的关系。他用塑料片代替树叶制作的“油墨小船”如图所示。
(1)探究“油墨小船”在水中运动的快慢与水的温度的关系。实验中小明控制水的温度分别为17℃、35℃、65℃,使用技术软件,记录了“油墨小船”在不同温度液面上的运动情况,采集数据如下表。在三种测试温度下,“油墨小船”运动快慢的共同特点是 ,“油墨小船”运动的快慢与水的温度的关系是 。“油墨小船”在运动过程中受到的力是 (选填“平衡力”或“非平衡力”)。
T/℃
17
35
65
t/s
0.5
1
2
3
0.5
1
2
3
0.5
1
2
3
2.3
2.1
2.0
1.9
5.3
6.2
5.9
4.8
6.4
8.2
6.3
5.1
(2)探究“油墨小船”在水中运动的快慢与圆珠笔油浓度的关系。为形成不同浓度的圆珠笔油,小明选择酒精为稀释剂,制成多种样品,然后选取适量样品滴在小船尾部边缘进行实验。小明发现圆珠笔油浓度减小时,“油墨小船”运动明显加快。小明制作样品的操作方法是 。
(3)当实验条件确定时,“油墨小船”获得向前的能量大小是固定的,为了使图中“油墨小船”获得更大的速度,可以采取的措施是 。
16.(25-26八年级上·山东济南·月考)如图所示,在“测量小车运动的平均速度”实验中,提供的实验器材有:木板(底端有金属挡板)、小车、木块。
(1)本实验需要用到的测量工具有秒表和 ;
(2)实验时应保持斜面的倾角较小,这是为了减小测量 时造成的误差,如果在释放小车前就已经开始计时,会使所测的平均速度 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”);
(3)小明还会用频闪相机研究小球的运动。小球在水平面上做直线运动,每隔0.2s拍下一张照片,记录一次小球的运动位置,从图中数据可以计算出,小球从C点运动到F点的平均速度为 m/s;
(4)小明还会用光电计时器测量小汽车的速度。如图所示,当做直线运动的小车刚遮挡第一个光源射出的光线时,光电计时器开始计时;遮挡第二个光源射出的光线时,光电计时器停止计时。已知小车车身长度为10cm,两光线的间距为30cm,让小车通过两条光线,光电计时器显示的数据为0.5s,由以上数据可以得到,小车通过这段路程的平均速度是 m/s;
(5)小明还会用超声波测量汽车的速度。测速的基础是测距,超声波测距的原理如图所示,发射器向被测物发射超声波,在发射的同时开始计时。超声波传播过程中遇到被测物会被反射,接收器接收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间及超声波传播的速度,就能计算出发射点与被测物体之间的距离。
小明在测量汽车的速度时,测速仪(同时具有发射器和接收器)向汽车发出两次短促的(超声波)信号,如图所示。第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s,若测速仪发出两次信号的时间间隔是1s,超声波在空气中的速度是340m/s,则汽车速度是 m/s。(保留一位小数)。
17.(25-26八年级上·山东潍坊·期末)如图为我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船。“天鲲号”到达指定海域后需要先打定位桩定位,定位前为了确定海底深度,向海底发出超声波,0.04s后收到反射波。正常工作时,先利用转动的铰刀将岩石机械切割使之松动,搅松水底的砂砾与水按一定比例混合成泥浆,经过真空吸泥管吸入泵体,再经过排泥管输送至排泥区。某次在排泥管管口取样,检测到泥浆的质量为20kg。已知超声波在海水中速度,水的密度,砂砾密度。求:
(1)指定海域海底深度;
(2)管口取样泥浆的密度;
(3)取样泥浆中含砂砾的质量。
18.(25-26八年级上·福建南平·期末)周末小萍一家从南平市站出发,自驾前往月映武夷剧场,观看大型文旅舞台剧。如图甲,导航记录显示全程30km,所用时长0.5h。求:
(1)乘车的全过程中,汽车的平均速度。
(2)汽车行驶过程中,若按乙图所示的速度行驶6min,则这段时间通过的距离。
(3)图丙为直线路段的一处测速仪,测速仪内有能发射和接收超声波的传感器。当汽车与测速仪相距64m时,汽车以某一速度远离测速仪,此时测速仪发出超声波信号,0.4s后接收到反射回来的超声波信号。请通过计算判断汽车在此路段是否超速。(此路段限速为80km/h,超声波的速度为340m/s)
【作图题】
19.(24-25八年级下·江苏苏州·月考)
(1)如图甲所示,一木块沿斜面匀速下滑,作出木块所受力的示意图;
(2)如图乙所示,小球在弹簧弹力作用下向上加速运动,不考虑空气阻力,请画出此时小球的受力示意图;
(3)如图丙所示,斜劈A放在固定的斜面上,其上表面水平,物体B放在A上,A和B一起沿斜面向下匀速下滑,在图中画出此时B的受力示意图;
(4)如图丁所示,画出物体A受到的重力示意图,以及A对挡板的压力示意图。
20.(24-25八年级下·四川内江·期中)如图所示,木块放置在小车上,小车在力F的作用下,与木块一起向右做匀速直线运动,不考虑空气阻力,请画出木块受力的示意图。
21.(24-25八年级下·江苏无锡·期中)以下作图中忽略空气阻力的影响,O点为物体的重心。
(1)一个乒乓球被击飞沿虚线在空中运动,请在图中画出该乒乓球的受力情况;
(2)物体正在光滑水平面上向右做匀速直线运动,请在图中画出物体的受力情况;
(3)一根细线挂着一个小球摆动到最高点,请在图中画出此时小球的受力情况。
【实验题】
22.(25-26八年级下·全国·单元测试)同学们用图甲中的装置做“测量物体运动的平均速度”的实验,小车从光滑斜面的上部A处自由下滑经AC中点B处滑到斜面的下端C处。
(1)练习使用停表时,小明的停表如图乙所示,则停表的示数为 s。
(2)组装图甲中的实验器材时,将带有刻度的长木板一端用小木块垫起来,使它保持较小的坡度,这是为了 。AB段的距离 m。如果测得时间,,则小车通过BC段的平均速度为 m/s。
(3)如图丙所示,能反映出小车在斜面上从A到C的运动情况的图像是 (填字母)。
(4)实验时小车放在斜面上A处,若小车过了A点才开始计时,则测得小车通过前半段AB的平均速度会偏 (选填“大”或“小”)。
(5)实验结束后,小霞同学用刻度尺多次测量小车的长度,若四次读数分别是6.18cm、6.01cm、6.00cm、6.02cm,则该小车的长度应记为 cm。
23.(25-26八年级上·云南昆明·期末)伽利略等科学家曾做如图所示的实验,让小车从斜面滑下,观察、比较小车沿不同平面的运动情况。
(1)实验中,阻力对物体运动的影响是通过小车在水平面上运动的 来体现的。
(2)实验中每次都使同一辆小车从斜面的 (选填“相同”或“不同”)高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的 。
(3)通过3次实验发现,小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最长,说明水平面越光滑,小车受到的阻力越 (选填“小”或“大”),速度减小得越 (选填“快”或“慢”)。由此联想到在雨雪天气驾驶汽车时应适当 (选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离;
(4)小明根据实验结果推理;若水平木板表面绝对光滑,且水平木板足够长,小车将一直做 ;可见力不是维持物体运动状态的原因,而是 物体运动状态的原因。
24.(25-26八年级下·全国·单元测试)下列图片所示的是“探究同一直线上二力的合成”的实验装置,图中AE表示橡皮筋原来的长度,EE'表示橡皮筋伸长的长度。
(1)在图a、b、c所示的三次实验中,都将橡皮筋拉伸到E'点,目的是使每次实验中力产生的 相同。
(2)图a、c所示的两次实验,是在探究同一直线上方向相同的两个力与合力的关系,由实验得出的关系是 (填表达式)。
(3)竖直向上抛出一个重5N的篮球,假定篮球上升过程中受到的竖直向下的空气阻力恒为0.8N,则篮球上升过程中受到的合力等于 N。
(4)小林想:如果作用在物体上的两个力不在同一直线上,而是互成一定的夹角,那么合力F的大小与两个分力的大小关系如何呢?他对此进行了探究,如图d所示。
①橡皮筋原长为AB,通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力和,使橡皮筋伸长到C点,记录此时的大小;撤去力和后,用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F。为了使这个力F的作用效果与的作用效果 ,应使橡皮筋 ,记录此时F的大小。
②先后两次改变和的夹角,重复步骤①,得到三次实验的数据,如下表所示:
实验序号
/N
/N
和的夹角
合力F/N
1
4
5
8.7
2
4
5
8.3
3
4
5
7.8
备注:
分析实验数据可知,当两个力不在同一直线上时,其合力大小F (选填“等于”或“不等于”),且在、大小不变的情况下,合力F的大小随着与夹角的增大而 。
25.(25-26八年级下·全国·期中)物理知识的学习离不开科学探究,在学完运动和力的相关知识之后,小谭同学进行了以下探究实验:
(1)探究实验1:阻力对物体运动状态的影响。
①在水平面上依次铺上毛巾、木板、玻璃板,使用装有速度传感器的小车采集速度的数据,如图甲所示。实验时,要将小车分别从斜面的同一高度由静止释放,目的是使小车滑到斜面底端时的 相同。
②实验得到的小车的速度和时间的关系图像如图乙所示。由图可知,在水平面铺上 时,小车受到的阻力最小,速度减小得最慢。
③拓展:如图丙所示,让小球从A点由静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿 (选填“a”“b”“c”或“d”)路线继续运动。
(2)探究实验2:二力平衡的条件。
①实验中,如图甲所示,将系于小车两端的线分别跨过桌面左右两端的滑轮,在线两端的小盘上放上砝码,通过调整 来改变和的大小。
②实验中保持和大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后小车将 (选填“转动”或“保持静止”),设计这一步骤是为了探究相互平衡的两个力是否 。
③小华同学对实验装置进行了改进,如图乙所示,将小车替换成轻质小卡片,其主要原因是 (填字母)。
A.小卡片容易扭转
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.可以减少摩擦力对实验结果的影响
【计算题】
26.(25-26八年级上·山东滨州·期末)如图所示是我国研制的机器人,广泛应用于一些公共场所,有一项重要功能,能智能避障。机器人在运动过程中可通过发射、接收超声波来侦测障碍物的位置,如果前方有障碍物,机器人就会自动减速或调整路线,巧妙避障。求:
(1)机器人3s内可移动2.4m,则机器人的运动速度;
(2)若机器人发出的超声波在空气中的传播速度为340m/s,机器人侦测到前方1.7m处的障碍物,求超声波从发射到接收的总时间;
(3)某时刻机器人距障碍物0.6m,机器人以0.6m/s的速度向障碍物匀速直线行驶了0.2s后,系统才发出减速的指令,开始减速后,机器人最多运动0.3m可停下,机器人是否会碰到障碍物?请你通过计算说明。
27.(24-25八年级上·上海青浦·期末)质量是5千克的物体,在大小为20牛的水平向右拉力F作用下沿水平地面做直线运动,如图所示,物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍,求:
(1)物体所受的重力G的大小。
(2)物体所受阻力f的大小。
(3)物体在水平方向上所受合力 F合的大小和方向。
28.(25-26八年级上·山东临沂·期末)2025年12月29日,中国人民解放军东部战区组织“正义使命-2025”联合演习,在台湾海峡及周边海空域开展实战化训练,旨在震慑“台独”分裂势力与外部干涉,捍卫国家主权和领土完整。演习中,某型导弹快艇满载时总质量为t,快艇以20m/s的速度匀速直线航行时,受到的阻力为艇重的0.02倍。求:()
(1)该导弹快艇满载时所受的重力;
(2)快艇匀速直线航行时,受到的阻力;
(3)快艇匀速直线航行时,水平方向的牵引力;
(4)若快艇保持匀速航行速度,从某演习海域出发航行,所需要的时间。
【综合题】
29.(25-26八年级上·陕西商洛·期末)红绿灯是路口交通秩序的重要保障,结合下列场景回答问题:
(1)红绿灯路口常见交警在指挥交通。若以正在行走执勤的交警为参照物,交通信号灯是 的。
(2)当绿灯亮时,交警通过吹哨的方式告知行人及车辆可以通行。这说明声音可以传递 。
(3)如图所示在某十字路口,交通信号灯红灯亮之前,会有3s亮黄灯的时间。当东西方向的交通信号灯变为绿灯时,甲车向西运动且车头恰好到达停止线A处;此时南北方向的交通信号灯恰好由黄灯变为红灯,乙车向北运动且车尾恰好越过停止线B,乙车继续向前行驶。若两车始终如图所示紧靠道路中心线保持匀速行驶,且,两辆轿车的尺寸均为:长度,宽度。停止线到前方道路中心线的距离均为14m。求:
a.黄灯刚亮时,乙车车头到停止线B的距离;
b.甲车车速在什么范围两车安全。
30.(25-26八年级上·山东临沂·期末)临沂蒙山龟蒙景区内的“沂蒙人家”特色餐厅,用智能机器人为登山游客送蒙山特色美食。该机器人自身质量50kg,某次托着4kg的蒙山煎饼套餐送餐时:
1.先在餐厅水平地面匀速直线移动180m,用时2min;
2.随后为避让刚下山的游客,机器人关闭牵引力,同时启动制动装置(原理与自行车刹车相同),在5s内匀减速停下(减速时制动摩擦力为总重力的0.2倍)。(g=10N/kg)
(1)求机器人自身的重力(未携带食物时);
(2)求机器人匀速送餐时的速度;
(3)①机器人匀速运动时,所受摩擦力为总重力的0.08倍,求此时牵引力的大小;
②结合自行车刹车原理,说明机器人制动时增大摩擦力的方法;并在图中画出机器人减速时的受力示意图(忽略空气阻力);
(4)若机器人托着套餐静止在餐厅门口,此时机器人受到的合力是多大;请简要说明理由。
31.(25-26八年级上·山东潍坊·期末)图甲是某公司生产的一款单人背包式飞行器,它由汽油发动机提供动力,带动两个螺旋桨转动,飞行员通过操纵杆改变螺旋桨的方向、转速,实现进退、上下、左右及俯仰飞行。该飞行器的主要材料为碳纤维,空载质量为200kg,最大起飞质量为320kg。为保证驾驶者安全,该飞行器还采用了无人飞行控制系统、零空速悬停技术和弹射降落伞系统。若在空中双手松开操纵杆,飞行器就会在空中悬停,等待驾驶者的下一步操作;如果遇到特殊情况,飞行器无法正常降落时,可以关闭动力源,弹射打开降落伞,利用空气阻力减小下降速度,从而避免驾驶者快速落地而造成伤害。为给飞行器设计面积合适的降落伞,研究人员对降落伞所受阻力f与降落伞的伞面面积S、下落速度之间的关系进行了探究,分别将伞面面积和总重不同的圆形降落伞,从高处下落,测出最终匀速下落时的速度v(即收尾速度),实验结果如下表所示。g取10N/kg。
伞面面积
0.2
0.2
0.4
0.6
伞和物总重G/N
1.6
3.6
12.8
4.8
收尾速度
2
3
4
2
收尾速度平方
4
9
16
4
(1)用碳纤维作为飞行器的主要材料,是因为它具有 小的物理属性;
(2)飞行员通过操纵杆改变螺旋桨的方向、转速,可实现各种飞行,说明力的作用效果跟力的 和 有关;
(3)某次飞行测试时,总质量为320kg的飞行器悬停在空中,则此时飞行器提供的升力为 N;
(4)综合分析表中的数据,可以得出降落伞所受的空气阻力f与伞面面积S、收尾速度v的关系是: (用S、v表示)。按总质量320kg计算,要使该飞行器的收尾速度不超过5m/s,则降落伞的面积至少为 。
【真题链接】
32.(2025·四川攀枝花·中考真题)春节期间,阿署达四季花海景区开展了热气球观光活动。热气球上升过程中,吊篮中的乘客觉得自己是静止的,则他选择的参照物是( )
A.地面上的观光车 B.湖边的鲜花
C.快速掠过的飞鸟 D.热气球
33.(2025·四川绵阳·中考真题)如图是甲、乙两名跑步爱好者跑步过程中的路程时间图像。根据图像中的数据,可以分析出( )
A.0~20min内,甲的平均速度为0.18m/s
B.0~40min内,甲的平均速度为1.0m/s
C.0~50min内,甲比乙多跑1.2km
D.0~60min内,甲的平均速度大于乙的平均速度
34.(2025·上海·中考真题)小物家、小理家和博物馆在同一直线上,小理家离博物馆1.8千米,小物早出发5分钟,却比小理晚到5分钟,两人运动的图如图所示。下列说法中正确的是( )
A.小物家离小理家一定是3千米 B.小物家离小理家可能是0.9千米
C.小物家离博物馆可能是1.2千米 D.小物家离小理家可能是0.6千米
35.(2025·青海西宁·中考真题)如图所示的情景中物体A受力不平衡的是( )
A.图甲:用绝缘细线竖直悬挂着的静止带电小球A
B.图乙:体育测试中,抛出的实心球A在下落过程中
C.图丙:用滑轮组竖直匀速提升物体A
D.图丁:用细线拉着物体A在水中静止
36.(2023·内蒙古兴安盟·中考真题)投壶是古代士大夫宴饮时做的一种投掷游戏,如图所示,游戏时掷出的箭矢(用竹、木等制成)由于 可以在空中继续飞行。为了将箭矢投入壶内,必须控制力的大小和 ,这些因素都会影响力的作用效果。
37.(2025·青海·中考真题)西宁至成都的高铁即将建成,其总里程约800km,两地交通时间将由目前的20h缩短至5h,预计建成后的高铁速度约为 km/h。一瓶矿泉水被乘客喝去一半后,质量将 ,密度将 (以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。高铁到站时乘客身体会向前倾,是由于乘客具有 。
38.(2025·黑龙江·中考真题)如图所示,小朋友用力向后蹬地,能使他的滑板车沿着水平方向向前运动,这是因为物体间力的作用是 的;他的脚停止蹬地后,滑板车还会继续向前滑行一段距离的原因是滑板车具有 。
39.(2025·陕西·中考真题)在“测量物体运动的速度”实验中,使用了小车、带有刻度的长木板、秒表、挡板等实验器材。
(1)该实验的原理是 ;
(2)实验中,为了使小车运动的时间长一些,可以将斜面的坡度调整得较 (选填“大”或“小”)些;
(3)将小车从O点由静止释放,同时用秒表计时,测得小车到达A点所用的时间为3s,则小车在OA段运动的平均速度大小为 m/s;
(4)将小车从O点由静止释放,若小车运动后才开始计时,则所测得的小车在OA段的平均速度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
40.(2025·山东青岛·中考真题)小明用如图所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)让小车从同一斜面顶端由静止滑下,是为了使其到达水平面时的 相同。
(2)实验发现,水平面越光滑,小车滑行的距离越远,速度减小的越 。进一步推理:如果水平面绝对光滑,小车将会做 运动。
(3)小明接着用如图丁所示的装置探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”。用弹簧测力计a沿水平方向拉着物块A分别在毛巾、棉布、木板表面做匀速直线运动,发现弹簧测力计示数不同,说明滑动摩擦力的大小与 有关。
(4)小红发现,实验中很难控制物块A做匀速直线运动,于是她对实验做了改进,如图戊所示。将物块A放在长木板B上,拉动长木板B,则图中弹簧测力计 (选填“a”或“b”)的示数表示A、B间滑动摩擦力的大小;小红改用力传感器测量实验中A、B间摩擦力的大小,力传感器记录的拉力与时间的关系图像如图己所示,则A、B间滑动摩擦力的大小为 N。
41.(2025·山东滨州·中考真题)2025年春晚,由宇树H1机器人参与表演的舞蹈节目《秧BOT》,将传统文化与现代科技完美融合,展现了我国人形机器人在全球的领先地位。如图所示:
(1)机器人用力将手绢扔出,说明力可以改变物体的 ;
(2)手绢离手后能继续向上运动,是由于手绢具有 。请写出一个日常生活中应用这一性质的事例 ;
(3)请在答题卡指定位置的图中画出手绢所受重力的示意图。
/
学科网(北京)股份有限公司
$