内容正文:
专题03 运动和力(复习讲义)
目 录
01 析·考情目标 1
02 筑·专题框架 2
03 攻·重难考点 4
真题动向 核心提炼 拓展提升
考点一 机械运动
考点二 力 弹力 重力 摩擦力
考点三 运动和力
04 测·预测闯关 19
命题透视
“机械运动、力、运动和力”是力学板块的基石,在中考物理中占据核心地位。本专题涉及的概念、规律和探究实验,是后续学习压强、浮力、功和机械能的基础。
试题从单一知识点的记忆向生活情境、实验探究和跨学科实践转型,着重考查学生的受力分析能力、科学推理能力以及运用物理知识解释生活现象的能力。力与运动的综合题常与压强、浮力、功等结合,体现力学知识的内在联系。
热考角度
考点
2025年
2024年
2023年
参照物的选取与运动状态的判断
①烟台.T7.参照物
②北京·T3·参照物的选取
①辽宁.T15.参照物
②北京·T3·运动和静止的相对性
①河南·T20·参照物和机械运动
②北京·T4·参照物的选取
匀速直线运动的图像分析
①青岛·T4·匀速直线运动s-t图像
②上海·T6·s-t图像分析
①上海·T11·s-t图像分析
①上海·T5·速度与运动图像分析、相对运动
力的作用效果、力的示意图、力的作用是相互的
①济南.T10.力的作用效果
②烟台·T5·力的作用效果
①辽宁.T16.重力示意图
②河南·T16·力的示意图
③河北·T21·力的作用效果
①河南.T15.物体受力示意图
②上海·T8·力的作用是相互的
摩擦力
①济南·T11·增大摩擦的方法
②烟台·T8·增大或减小摩擦的方法
①河北·T6·摩擦力
②北京·T2·减小摩擦的方法
①河南·T5·摩擦力产生的条件辨析
②北京·T3·减小摩擦的方法
③福建·T24·探究滑动摩擦力大小的影响因素
牛顿第一定律和惯性
①河南·T6·惯性
②上海·T10·惯性
①安徽·T16·惯性
②山西·T6·惯性
①河南·T8·惯性
②安徽·T12·惯性现象
平衡力与相互作用力的区别
①济南·T7·二力平衡
②青岛·T7·平衡力的辨别
①江西·T5·平衡力的判断
②安徽·T6·二力平衡
①江西·T6·平衡力的辨析
②辽宁大连·T6·二力平衡
命题预测
1.刻度尺读数,停表读数。
2.参照物的选取与运动状态的判断。
3.速度公式的简单计算和匀速直线运动的图像分析。
4.测量物体运动的平均速度。
5.力的作用效果(改变形状、改变运动状态)常结合生活实例(拉弓、踢球)考查。
6.力的示意图作图。
7.力的三要素、力的作用是相互的(常结合“划船”、“火箭发射”等现象)。
8.三种力:弹力、重力和摩擦力。可能结合“生活中的摩擦”(如自行车、传送带),要求分析有益摩擦与有害摩擦,并提出增大或减小摩擦的方法
9.探究影响滑动摩擦力大小的因素,考查实验操作、数据分析及改进方法。
10.牛顿第一定律(伽利略理想斜面实验、牛顿第一定律的内容)。
11.惯性现象是联系生活的热门考点,要求用惯性解释生活现象(如安全带、跳远助跑、泼水)。
12.二力平衡条件是实验和计算的核心,常与摩擦力结合考查平衡力的判断。
13.平衡力与相互作用力的区别(受力物体、力的性质)是高频易错点,多以选择题形式呈现。
14.力与运动关系:判断物体受力与运动状态的关系(如物体受平衡力则保持静止或匀速直线运动;受非平衡力则运动状态改变)。
15.探究二力平衡的条件,考查实验器材选择(如小车、轻质卡片)、操作要点(如扭转卡片探究平衡力是否共线)。
考点一 机械运动
1.(2025·江苏无锡卷)【新情境・通过中学生跑步的照片考查运动状态的判断】如图是用数码相机的连拍功能记录的某中学生跑步时的两张照片,以盆栽为参照物,中学生是___________(选填“运动”或“静止”)的,因为___________。
2.(2025·黑龙江绥化卷)【新情境・结合刻度尺考查刻度尺的读数和速度的计算】如下图,一物块从A处运动到B处所用的时间为0.4s,通过的路程为______cm,从A到B的平均速度为______m/s。
3.(2025·江苏淮安卷)【新情境・通过战士吹响冲锋号的图片考查长度的估测】如图所示是小红参观纪念馆看到的战士吹响冲锋号的图片,根据图示信息估测该冲锋号实际长度约为( )
A.1 cm B.10 cm C.35 cm D.70 cm
4.(2025·四川攀枝花卷)【新情境・通过热气球观光活动考查参照物的选取】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
5.(2025·上海卷)【新情境・通过s-t运动图像考查图像分析、速度的计算】小物家、小理家和博物馆,在同一直线上,小理家离博物馆1.8km,小物早出发5分钟,却比小理晚到5分钟,两人运动的s-t图如图所示。下列说法正确的是( )
A.小物家离小理家一定是3km B.小物家离小理家可能是0.9km
C.小物家离博物馆可能是1.2km D.小物家离小理家可能是0.6km
6.(2025·山西卷)【新情境・通过污水净化处理工艺考查测量物体运动的速度】污水净化处理工艺中,气浮技术是利用气泡吸附悬浮污染物的原理,实现对污水的固液分离。小亮查阅资料得知,气泡在污水中上升速度会影响净化效率。他设计了测量气泡在水中运动速度的实验。
(1)实验思路:用刻度尺测量气泡运动的路程,用___________测量气泡运动的时间,依据公式__________可算出气泡运动的速度。
实验过程:在一根透明的玻璃管内注满水,两端用橡胶塞密封,竖直放置;用注射器从玻璃管底部注射一个小气泡,当气泡运动到A点开始计时,并用记号笔做标记;每隔2s标记气泡到达的位置,获得实验记录如图所示。
(2)气泡从A点运动到B点的平均速度为__________cm/s。
(3)分析实验数据可知:气泡在水中沿直线从A点到B点做___________运动,你判断的理由是__________。
知识1 长度和时间的测量
1.常见长度的估测:①中学生的平均身高约170cm;②课桌的高度约80cm;③物理课本的长度约26cm,宽度约18cm;④一支新铅笔的长度约18cm;⑤教室的高度约3m,长度约10m,教室门的高度约2m;⑥成年人正常的步幅约0.65m;
2.常见时间的估测:①初中生百米赛跑所用时间约14s;②成年人脉搏跳动一次的时间约0.8s;成人的脉搏约70次/分;③演奏一遍中华人民共和国国歌的时间为46s;④做一次眼保健操的时间约5min;⑤一场足球赛的时间为90min
3.刻度尺的使用
(1)认清刻度尺的零刻度线、测量范围和分度值。
(2)零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测边保持平行,不能歪斜。
(3)读数时,视线要正对刻度尺。
(4)记录的测量结果要有准确值、估计值和单位。
4.机械停表的读数
内圈示数+外圈示数。先读小盘分钟数,再读大盘秒数。若大盘量程为0~30s时,观察小盘指针是否超过两数之间的半分钟刻度线,若未超过,则大盘按 0~30s读数,若超过,则大盘按 30~60s读数。
知识2 参照物
1.根据参照物判断物体的运动状态
2.根据物体的运动状态来选择参照物
3.运动和静止是相对的
(1)一个物体是运动的还是静止的,取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。
(2)相对静止:两个物体运动的快慢相同,运动的方向相同,它们的相对位置没有变化,这两个物体就相对静止。
知识3 速度
1.速度
(1)定义:物理学中,把路程与时间之比叫做物体运动的速度。
(2)公式: 变形公式:。
(3)单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s,或者m·s-1。速度的单位常用千米每小时(km/h),换算关系是:1m/s=3.6km/h。
2.匀速直线运动和变速直线运动
分类
匀速直线运动
变速直线运动
定义
物体沿着直线且速度不变的运动
物体运动速度大小发生变化的直线运动
频闪图
特征
任意相等的时间内通过的路程相同
在相等的时间内通过的路程不相等
s-t图像和 v-t图像
3.平均速度
用平均速度粗略描述做变速直线运动的物体在某一段路程或某一段时间内的平均快慢程度。计算公式:,公式中的“s”是指通过的路程,“t”是指通过这段路程所用的时间,“v”即是这段路程(时间)的平均速度。
4.s-t图像和 v-t图像分析
①(路程-时间)图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像,纵坐标表示路程(s),横坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;直线的倾斜度越大,表示物体运动的速度越大。如果图像是一条平行横轴的直线,表示物体静止。
由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长,甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大,乙的速度小。
②(速度-时间)图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像,纵坐标表示速度(v),横坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条平行于横轴的直线,表示物体做匀速直线运动;如果不是水平直线,表示物体做变速运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
拓展 运动图像的理解和分析
1.小明和小华在操场上沿直跑道跑步,它们运动的路程随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.两人都做匀速直线运动 B.前2s内,小明跑的更快
C.8s内,小明的速度是5m/s D.8s内,小明跑的路程更长
【方法技巧】运动图像的分析技巧
1.s-t图像分析技巧:
(1)判断运动状态
倾斜直线:表示物体做匀速直线运动,直线倾斜程度越大,速度越大。
水平直线:表示物体处于静止状态,路程不随时间变化。
曲线:表示物体做变速运动,曲线的弯曲方向可反映速度变化趋势(如向上弯曲表示加速,向下弯曲表示减速)。
(2)计算速度
对于匀速直线运动,可通过图像上任意两点的路程差与时间差计算速度,公式为。
若图像不过坐标原点,需注意计算时用路程差和时间差,而非直接用某点坐标值。
(3)分析交点
两图像的交点表示两物体在该时刻相遇,交点的横坐标为相遇时间,纵坐标为相遇时距离原点的距离。
2.v-t图像分析技巧:
(1)判断运动状态
水平直线:表示物体做匀速直线运动,直线对应的纵坐标值即为速度大小。
倾斜直线:表示物体做匀加速或匀减速直线运动,直线向上倾斜表示加速,向下倾斜表示减速,斜率大小反映加速度大小。
曲线:表示物体做变加速运动,曲线的斜率变化反映加速度的变化。
(2)计算路程
图像与横轴围成的面积表示物体在该时间段内通过的路程,可通过计算面积(如矩形、三角形、梯形等)来求路程。
考点二 力
1.(2025·江苏常州卷)【新情境・通过淮海战役中唐和恩的事迹考查测量力的作用的相互性】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。
2.(2025·四川广安卷)【新情境・通过黑板刷压在黑板上考查摩擦力的大小判断、力的作用效果】如图所示,用垂直于黑板的力把重为1.2N的黑板刷压在竖直的黑板上,处于静止状态,此时黑板刷受到的摩擦力为______N,黑板对海绵的弹力改变了海绵的______。
3.(2025·四川宜宾卷)【新情境・通过测量滑动摩擦力考查摩擦力方向的判断】在“测量滑动摩擦力”实验中,向右匀速拉动滑块如图甲、向左拉动木板如图乙。两种方法中,选择______(填“甲”或“乙”)更易操作、更合理;两种方法中,滑块所受到的滑动摩擦力方向______(填“相同”或“不同”)。
4.(2025·四川泸州卷)【新情境・通过家庭劳动考查摩擦力大小和方向的判断、改变摩擦的方法】小复周末参加家庭劳动。如图甲所示,他用抹布向左擦拭桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向向______,为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了向下的压力,这是为了______摩擦;如图乙所示,他用50N的水平推力推重为300N的餐桌,没推动,此时餐桌受到的摩擦力大小为______N。
5.(2025·江苏宿迁卷)【新情境・通过春晚机器人表演的节目考查弹力的概念】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
6.(2025·四川绵阳卷)【新情境・通过汽车碰撞实验考查力的基本概念】碰撞试验是检测汽车安全性能的重要方式之一。如图所示,让载有假人的汽车,以一定的速度冲向墙壁,碰撞后根据车辆和假人的受损程度、车门能否打开等指标判定汽车的安全性能。在汽车与墙壁碰撞的过程中( )
A.汽车对墙壁的力使汽车发生形变
B.墙壁对汽车的力使汽车运动状态改变
C.汽车对墙壁的力大于墙壁对汽车的力
D.汽车对墙壁的力和墙壁对汽车的力施力物体相同
7.(2025·江苏南京卷)【新情境・通过乒乓球运动考查力的基本概念、牛顿第一定律的应用】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
8.(2025·四川巴中卷)【新情境・通过静止的足球考查力的示意图作图】请画出静止在水平地面上的足球的受力示意图。
知识1 力
1. 力
力的概念
力是物体对物体的作用,用符号“F”表示
力的作用效果
力可以改变物体的形状,使物体发生形变
力可以改变物体的运动状态(运动状态的改变包括由静止到运动,由运动到静止,速度大小或运动方向发生变化)
力的三要素
大小、方向、作用点
力的相互作用
物体间力的作用是相互的。一个物体对另一个物体施力时,另一个物体也同时对它施加力的作用
知识2 弹力
1.弹簧测力计
弹簧测力计
测量力的大小的工具叫做测力计。其中利用弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长的原理制成的测力计叫做弹簧测力计
弹簧测力计的使用方法
使用前:(1)观察测量范围、分度值和零刻度线,检查指针是否指在零刻度线上。若没有,需要调零;(2)沿弹簧轴线方向轻轻来回拉动几次挂钩,放手后观察指针是否能回到零刻度线处,以防止弹簧卡壳
使用时:(1)测量:要使弹簧测力计的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,弹簧不要靠在刻度盘上;(2)读数:应让视线垂直于刻度盘读数;(3)记录:在记录数据时要带上单位;(4)待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的挂钩一端
特别提醒 弹簧测力计不仅能测竖直方向或水平方向的力,其他方向的力也可测量。在测量时,只要保证弹簧测力计所测力的方向与弹簧测力计的轴线方向一致即可。
知识3 重力
1. 重力
重力的产生
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,通常用字母G表示
重力的大小
物体所受重力跟它的质量成正比。公式:G=mg,G表示重力,m表示质量,g表示重力与质量的比值
重力的方向
(1)重力的方向总是竖直向下,而不是垂直向下。
(2)重力的方向不受其他作用力的影响,与物体的运动状态及位置无关;
(3)重力方向的应用:铅垂线、水平仪
重心
(1)外形规则、质量分布均匀的物体重心在它的几何中心上。
(2)物体的重心不一定在物体上。
(5)为了研究问题方便,在受力物体上画力的示意图时,常把力的作用点画在重心上。
特别提醒 “竖直向下”指与水平面垂直向下,所以“竖直向下”决不能说成“垂直向下”或“向下”。
知识4 摩擦力
1. 摩擦力
认识摩擦力
两个相互接触的物体,当它们做相对运动(或有相对运动趋势)时,在接触面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
产生条件
(1)接触面粗糙;(2)两物体相互接触并相互挤压(产生压力);(3)两物体间发生相对运动或有相对运动趋势
作用效果
摩擦力的作用总是阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)
作用点
摩擦力是作用在两物体接触面上的,但为了研究方便可以把摩擦力的作用等效到一个点上
方向
总是与物体相对运动或相对运动趋势方向相反
摩擦力的分类
滑动摩擦力、滚动摩擦力和静摩擦力
2.判断摩擦力方向的三种方法
由摩擦力概念判断
摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反
由假设法判断
此方法通常用来判断相对静止的物体间所受静摩擦力的方向。首先假设接触面光滑、无摩擦,分析两物体的相对运动情况,然后根据摩擦力阻碍物体相对运动确定摩擦力的方向
由二力平衡条件判断
一对平衡力的方向相反,可以通过与摩擦力相互平衡的另一个力方向来判断摩擦力的方向
3.摩擦力的大小
(1)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
①接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;②压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(2)静摩擦力的大小与其相平衡的力有关,可用二力平衡求解。
4.增大摩擦和减小摩擦的方法
类别
方法
应用举例
增大有益摩擦
增大接触面间的压力
自行车车闸
增大接触面的粗糙程度
汽车、自行车车轮上有凹凸不平的花纹,运动员往手上涂防滑粉
变滚动摩擦为滑动摩擦
火车、汽车在紧急刹车时,制动系统使车轮变滚动为滑动
减小有害摩擦
减小接触面的压力
推动熄火的汽车使其再次启动时,让车内乘客都下车以减小车重
减小接触面的粗糙程度
冰壶比赛中用冰壶刷擦冰
变滑动摩擦为滚动摩擦
轮滑鞋
使接触面分离
给机械部件加润滑油,气垫船、磁悬浮列车
拓展 摩擦力大小和方向的判断
1.如图所示,木块A置于粗糙木板B上,木板B置于地面上。用力F推动木块B时,A、B一起向左运动且保持相对静止,下列说法正确的是( )
A.若A、B一起向左做加速运动,则B对A的摩擦力水平向左
B.若A、B一起向左做减速运动,则B对A的摩擦力水平向左
C.若A、B一起向左做匀速运动,则B对A的摩擦力水平向左
D.只要A、B一起向左运动,则B对A的摩擦力水平向左
【方法技巧】摩擦力大小和方向的判断技巧
1.摩擦力方向的判断技巧
(1)根据定义判断:摩擦力的方向总是与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
滑动摩擦力:若物体相对于接触面滑动,摩擦力方向与相对滑动方向相反。例如:木块在水平桌面上向右滑动,摩擦力方向向左。
静摩擦力:若物体有相对运动趋势但未实际滑动,摩擦力方向与趋势方向相反。例如:用力推箱子未推动,箱子有向右运动趋势,静摩擦力方向向左。
(2)根据二力平衡判断:若物体处于静止或匀速直线运动状态,摩擦力与另一力(如推力、拉力等)平衡,方向相反。例如:物体静止在水平面上,受水平向右的推力,静摩擦力方向向左,大小等于推力。
(3)根据相互作用判断:作用力与反作用力方向相反,可通过分析相互接触的物体间的摩擦力方向关系判断。例如:A物体对B物体施加向右的摩擦力,则B物体对A物体施加向左的摩擦力。
2.摩擦力大小的判断技巧
(1)静摩擦力大小:若物体静止且未推动,静摩擦力大小等于使物体产生运动趋势的外力大小,方向与外力相反。例如:用5N的力推物体未推动,静摩擦力大小为5N。
(2)滑动摩擦力大小:若物体做匀速直线运动,滑动摩擦力大小等于拉力或推力大小(根据二力平衡)。例如:用弹簧测力计水平拉动物体做匀速直线运动,测力计示数即为滑动摩擦力大小。
(3)若物体做加速或减速运动,滑动摩擦力大小不变,仅与压力和接触面粗糙程度有关
考点三 运动和力
1.(2025·江西卷)【新情境・通过在中国空间站中做太空抛物实考查牛顿第一定律的应用】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。
2.(2025·四川宜宾卷)【新情境・通过体育活动和在匀速行驶的高铁车厢内扔苹果考查惯性及应用】在体育活动中,斜向上投掷的实心球离开手后由于___________(填“推力”或“惯性”)会继续上升一段距离。在匀速行驶的高铁车厢内,小明在座位上竖直向上抛出一个苹果,苹果___________(填“能”或“不能”)落回小明的手中。
3.(2025·山东济南卷)【新情境・通过设计的实验考查运动状态的判断、惯性及应用】如图所示,小球悬挂在小桶的正上方,小车、小桶、小球一起沿水平地面向左做匀速直线运动。以小车为参照物,小球是_______________(选填“运动”或“静止”)的;某时刻将细线剪断,小车、小桶仍然以原速度向左做匀速直线运动,小球会落在______________(选填“桶的左边”“桶的右边”或“桶中”)。
4.(2025·四川巴中卷)【新情境・通过运动员做的动作考查二力平衡的条件】如图所示,运动员尝试做以下四个动作,下列动作无法保持平衡的是( )
A. B. C. D.
5.(2025·四川巴中卷)【新情境・通过排球训练考查牛顿第一定律及应用】在进行排球训练时,将排球竖直向上抛,每隔0.1s的位置如下图所示;假设排球运动至甲处时,所受所有外力都消失,则推测排球从甲处开始的运动情况及每隔0.1s的位置正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
6.(2025·上海卷)【新情境・通过蹦床运动考查惯性的概念、平衡状态的判断、判断物体的运动状态是否改变】如图所示,小物同学从蹦床向上运动过程中,以下说法中正确的是( )
A.小物同学离开蹦床后仍受向上的作用力
B.小物同学离开蹦床后运动状态一直改变
C.小物同学到达最高点时处于平衡状态
D.小物同学到达最高点时不具有惯性
7.(2025·四川卷)【新情境・通过飞夺泸定桥历史事迹考查平衡力和相互作用力的区别】“金沙水拍云崖暖,大渡桥横铁索寒”,重走长征路的小张站在泸定桥上,感慨红军飞夺泸定桥的艰险。下列说法正确的是( )
A.抬起一只脚时小张对桥面的压力会变大
B.小张对桥面的压力与他受到的重力是一对平衡力
C.小张对桥面的压力与他受到的重力是一对相互作用力
D.小张对桥面的压力和桥面对他的支持力是一对相互作用力
知识1 牛顿第一定律
1. 牛顿覅一定律
(1)阻力对物体运动的影响
在水平面上运动的物体受到的阻力越小,运动的距离越大;如果运动的物体不受阻力,将一直保持匀速直线运动状态。
(2)牛顿第一定律
内容
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
对牛顿第一定律的理解
一切物体都有保持运动状态不变的性质,说明物体的运动不需要力来维持,不受任何力的作用时,原来运动的物体,将保持匀速直线运动状态,原来静止的物体将保持静止
牛顿第一定律不是实验定律,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的。由于从牛顿第一定律得出的一切推论都经受住了实践的检验,因此它已经成为公认的物理学基本定律之一
2.惯性
定义
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性。
影响因素
惯性的大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,物体的运动状态越难改变。与物体是否受力、运动快慢无关。
理解
①一切物体具有惯性;
②惯性是物体的一种属性,而不是一种力。所以不能说“受到惯性”、“惯性力”,只能说“由于惯性”或“具有惯性”。
利用
①跳远运动员的助跑;②用力可以将石头甩出很远;③利用盛水容器,泼水浇菜;④烧锅炉时,用铁锨往炉膛内添加煤;⑤撞击锤柄几下,套紧锤头;⑥使劲甩手可把手上的水甩掉;⑦拍打衣服可除去灰尘等。
防范
①小型客车前排乘客要系安全带;②车辆行使要保持距离;③运输玻璃制品,装玻璃制品需要包装且要垫上很厚的泡沫塑料;④骑自行车的速度太快,容易发生事故;⑤当汽车超载时,汽车遇到紧急情况时,车不容易刹住等。
知识2 二力平衡
1. 二力平衡
(1)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,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
(2)二力平衡条件的应用
确定力的大小和方向
根据二力平衡条件,如果知道了其中一个力的大小、方向,就可确定另外一个力的大小和方向。
①我们在用弹簧测力计测量物体所受的重力时,利用二力平衡,这时物体所受的重力和弹簧测力计对物体的拉力相互平衡,大小相等。
②我们用重锤线显示重力的方向,也利用二力平衡,这时重锤所受的重力和绳子的拉力相互平衡:方向相反,并且在同一直线上。
根据物体受力情况判断物体运动状态
受力情况
运动状态
物体不受力时
静止或做匀速直线运动
物体受力时
受平衡力
静止或做匀速直线运动
受非平衡力
运动状态发生改变
根据物体物体运动状态判断物体受力情况
运动状态
受力情况
静止
受平衡力作用或不受力
匀速直线运动
受平衡力作用或不受力
运动状态改变
一定受到非平衡力作用
知识3 同一直线上二力的合成
1.力的合成
如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力。在物理学中,求几个力合力的过程叫作力的合成。
2.平衡力的合力为0
物体受到几个力时处于平衡状态,则物体所受合力为0。合力的作用效果相当于物体不受力时的效果。
3.同一直线上的二力平衡
(1)同一直线上同方向二力的合力,大小等于这两个力大小之和,即F=F1+F2。方向与这两个力的方向相同。
(2)同一直线上相反方向的两个力的合力,大小等于两个力大小之差,即F=F1-F2。方向和较大的那个力的方向相同。
拓展 平衡力和相互作用力的区别
1.如图,用力F把物体压在竖直墙面上处于静止状态,关于物体的受力情况说法正确的是( )
①手对物体的压力和物体受到的重力是一对平衡力
②手对物体的压力和墙壁对物体的支持力是一对平衡力
③手对物体的压力和物体对手的弹力是一对相互作用力
④手对物体的压力和墙壁对物体的支持力是一对相互作用力
A.①和② B.②和③ C.②和④ D.③和④
【方法技巧】分析平衡力和相互作用力的技巧
1.明确受力物体
平衡力:作用在同一个物体上,分析时需确定研究对象,看哪些力作用在该物体上且使物体保持静止或匀速直线运动。
相互作用力:作用在两个不同物体上,需明确施力物体和受力物体,如A对B的力与B对A的力。
2.利用运动状态判断
若物体静止或匀速直线运动,则所受合力为零,可能存在平衡力。
若物体运动状态改变(加速、减速、方向变化),则不受平衡力,但可能存在相互作用力。
3.应用力的三要素分析
平衡力和相互作用力都满足“大小相等、方向相反、作用在同一直线上”,但关键区别在于受力物体数量。
可通过画受力示意图,标注力的方向和作用点,直观判断力的关系。
1.【新情境・通过我国传统舞狮活动考查根据参照物判断物体运动状态、重力的方向】中国是世界“龙狮运动”的发源地,如图所示是舞狮时“狮子”站在柱子上静止的情景,此时以柱子为参照物,“狮子”是___________(选填“静止”或“运动”)的。“狮子”从柱子上竖直向上跃起后受到的重力方向是___________。
2.【新情境・通过交通事故汽车碰撞考查惯性、同一直线上二力合成】如图所示,大货车遇到危险情况而减速刹车时,它受到的合力方向是向____________(选填“前”或“后”)的;大货车由于质量很大,所以____________很大,很难及时停下来,容易酿成车祸。
3.【新情境・通过物体叠加模型考查摩擦力的分析】如图所示,物块A、B叠放在水平桌面上,受到两个水平拉力的作用且保持静止状态,若拉力F1=8N,F2=5N,则物块B受到水平桌面的摩擦力大小为______N。
4.【新情境・通过消防员和消防机器人考查长度的估测】如图,是消防员和新一代智能消防机器人工作时的情景,则此消防机器人的高度最接近( )
A.20dm B.20cm C.20m D.20mm
5.【新情境・通过神舟二十一号飞船考查参照物、力的概念】2025年11月1日,神舟二十一号仅用3.5小时就完成与天和核心舱的交会对接,图甲是火箭在发射升空的过程中“穿过”月亮的精彩瞬间,图乙为航天员在飞船船舱内的情景,下列说法正确的是( )
A.以火箭为参照物,月亮向上运动
B.以舱内的航天员为参照物,月亮是静止的
C.火箭在升空的过程中,运动状态始终不改变
D.燃气向下喷出,火箭向上运动,说明相互作用力的方向相反
6.【新情境・通过地震监测纵波和横波考查s-t图像的分析】利用地震产生的纵波和横波的传播速度不同,可以监测震源的位置。如图所示为某次地震发生时震源产生的纵波和横波传播的距离s随时间t变化的图像,这两种波到达地震监测站的时间间隔为10s。下列分析正确的是( )
A.纵波和横波均做加速运动 B.震源距离监测站50km
C.纵波比横波先到达监测站 D.横波的传播速度为5km/h
7.【新情境・通过测试无人机的机动性能考查v-t图像分析】某公司在测试无人机的机动性能时,记录了无人机从地面起飞后其竖直方向的速度—时间图像如图所示,其中4~6s内的图线为曲线,其余均为直线。不计空气阻力,关于无人机,下列说法正确的是( )
A.0~4s内路程匀速增加 B.6s时,无人机突然向下运动
C.3s时,若突然释放物体,物体不会立刻下落 D.7s时,无人机回到原点
8.【新情境・通过全运会运动项目考查运动和力的关系】在由广东、香港、澳门共同举行的第十五届全国运动会赛场上,运动健儿们奋力拼搏,勇夺佳绩。如图所示是赛场上的精彩瞬间,下列有关说法正确的是( )
A.图甲中,跳远运动员起跳后能继续向前运动,是由于受到惯性作用
B.图乙中,举重运动员所受的重力与地面对他的支持力是一对平衡力
C.图丙中,运动员用力握住单杠是为了增大摩擦力
D.图丁中,蹦床将运动员向上弹起,说明力能改变物体的形状
9.【新情境・通过乳钉纹红陶鼎考查平衡力和相互作用力的区别】下图是河南博物院陈列的目前发现最早的完整陶鼎——乳钉纹红陶鼎。陶鼎静止在展台上,下列说法正确的是( )
A.陶鼎对展台的压力与展台对陶鼎的支持力是一对平衡力
B.陶鼎对展台的压力与陶鼎的重力是一对平衡力
C.陶鼎的重力与陶鼎对展台的压力是一对相互作用力
D.陶鼎的重力与展台对陶鼎的支持力是一对平衡力
10.【新情境・通过学生体育运动考查平惯性、重力的概念】如图,某同学正在跳远的瞬间,下列对该同学的说法中正确的是( )
A.他由于惯性继续向前运动
B.他由于受到惯性作用继续向前运动
C.他由于受到重力会竖直下落
D.他受到重力的方向总是垂直向下的
11.【新情境・通过校园足球联赛考查力的概念、牛顿第一定律】2025年临沂市“市长杯”青少年校园足球联赛开赛。如图所示,小明在操场上踢足球。下列说法正确的是( )
A.小明踢球时,只改变了足球的形状
B.脚对球用力的方向不会影响踢球效果
C.脚踢足球的力大于足球撞击脚的力
D.足球在运动过程中,如果一切外力消失,足球将做匀速直线运动
12.【新情境・通过人工智能机器人考查力的示意图】人工智能机器人逐渐进入我们的生活,如图为亮亮同学购买的某款机器人站立在水平地面上静止不动,请在图中画出该机器人的受力示意图。(点O为机器人的重心)
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专题03 运动和力(复习讲义)
目 录
01 析·考情目标 1
02 筑·专题框架 2
03 攻·重难考点 4
真题动向 核心提炼 拓展提升
考点一 机械运动
考点二 力 弹力 重力 摩擦力
考点三 运动和力
04 测·预测闯关 24
命题透视
“机械运动、力、运动和力”是力学板块的基石,在中考物理中占据核心地位。本专题涉及的概念、规律和探究实验,是后续学习压强、浮力、功和机械能的基础。
试题从单一知识点的记忆向生活情境、实验探究和跨学科实践转型,着重考查学生的受力分析能力、科学推理能力以及运用物理知识解释生活现象的能力。力与运动的综合题常与压强、浮力、功等结合,体现力学知识的内在联系。
热考角度
考点
2025年
2024年
2023年
参照物的选取与运动状态的判断
①烟台.T7.参照物
②北京·T3·参照物的选取
①辽宁.T15.参照物
②北京·T3·运动和静止的相对性
①河南·T20·参照物和机械运动
②北京·T4·参照物的选取
匀速直线运动的图像分析
①青岛·T4·匀速直线运动s-t图像
②上海·T6·s-t图像分析
①上海·T11·s-t图像分析
①上海·T5·速度与运动图像分析、相对运动
力的作用效果、力的示意图、力的作用是相互的
①济南.T10.力的作用效果
②烟台·T5·力的作用效果
①辽宁.T16.重力示意图
②河南·T16·力的示意图
③河北·T21·力的作用效果
①河南.T15.物体受力示意图
②上海·T8·力的作用是相互的
摩擦力
①济南·T11·增大摩擦的方法
②烟台·T8·增大或减小摩擦的方法
①河北·T6·摩擦力
②北京·T2·减小摩擦的方法
①河南·T5·摩擦力产生的条件辨析
②北京·T3·减小摩擦的方法
③福建·T24·探究滑动摩擦力大小的影响因素
牛顿第一定律和惯性
①河南·T6·惯性
②上海·T10·惯性
①安徽·T16·惯性
②山西·T6·惯性
①河南·T8·惯性
②安徽·T12·惯性现象
平衡力与相互作用力的区别
①济南·T7·二力平衡
②青岛·T7·平衡力的辨别
①江西·T5·平衡力的判断
②安徽·T6·二力平衡
①江西·T6·平衡力的辨析
②辽宁大连·T6·二力平衡
命题预测
1.刻度尺读数,停表读数。
2.参照物的选取与运动状态的判断。
3.速度公式的简单计算和匀速直线运动的图像分析。
4.测量物体运动的平均速度。
5.力的作用效果(改变形状、改变运动状态)常结合生活实例(拉弓、踢球)考查。
6.力的示意图作图。
7.力的三要素、力的作用是相互的(常结合“划船”、“火箭发射”等现象)。
8.三种力:弹力、重力和摩擦力。可能结合“生活中的摩擦”(如自行车、传送带),要求分析有益摩擦与有害摩擦,并提出增大或减小摩擦的方法
9.探究影响滑动摩擦力大小的因素,考查实验操作、数据分析及改进方法。
10.牛顿第一定律(伽利略理想斜面实验、牛顿第一定律的内容)。
11.惯性现象是联系生活的热门考点,要求用惯性解释生活现象(如安全带、跳远助跑、泼水)。
12.二力平衡条件是实验和计算的核心,常与摩擦力结合考查平衡力的判断。
13.平衡力与相互作用力的区别(受力物体、力的性质)是高频易错点,多以选择题形式呈现。
14.力与运动关系:判断物体受力与运动状态的关系(如物体受平衡力则保持静止或匀速直线运动;受非平衡力则运动状态改变)。
15.探究二力平衡的条件,考查实验器材选择(如小车、轻质卡片)、操作要点(如扭转卡片探究平衡力是否共线)。
考点一 机械运动
1.(2025·江苏无锡卷)【新情境・通过中学生跑步的照片考查运动状态的判断】如图是用数码相机的连拍功能记录的某中学生跑步时的两张照片,以盆栽为参照物,中学生是___________(选填“运动”或“静止”)的,因为___________。
【答案】 运动 中学生与盆栽之间的相对位置发生了变化
【详解】[1][2]判断物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。以盆栽为参照物,观察中学生的位置,发现中学生相对于盆栽的位置发生了改变,所以中学生是运动的。
2.(2025·黑龙江绥化卷)【新情境・结合刻度尺考查刻度尺的读数和速度的计算】如下图,一物块从A处运动到B处所用的时间为0.4s,通过的路程为______cm,从A到B的平均速度为______m/s。
【答案】 6.00 0.15
【详解】[1]由图知,刻度尺分度值为1mm,物块从A处运动到B处,根据刻度尺的读数规则,通过的路程
[2],从A到B的平均速度
3.(2025·江苏淮安卷)【新情境・通过战士吹响冲锋号的图片考查长度的估测】如图所示是小红参观纪念馆看到的战士吹响冲锋号的图片,根据图示信息估测该冲锋号实际长度约为( )
A.1 cm B.10 cm C.35 cm D.70 cm
【答案】C
【详解】成年人的手臂的前臂长度约为30cm,由图可知小号的长度与手臂前臂长度接近,约为35cm,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.(2025·四川攀枝花卷)【新情境・通过热气球观光活动考查参照物的选取】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
【详解】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。
5.(2025·上海卷)【新情境・通过s-t运动图像考查图像分析、速度的计算】小物家、小理家和博物馆,在同一直线上,小理家离博物馆1.8km,小物早出发5分钟,却比小理晚到5分钟,两人运动的s-t图如图所示。下列说法正确的是( )
A.小物家离小理家一定是3km B.小物家离小理家可能是0.9km
C.小物家离博物馆可能是1.2km D.小物家离小理家可能是0.6km
【答案】D
【详解】由图像可知,小理经过4.5km的路程需要的时间是25min,小物的图像上1.5km对应25min,两个人的速度分别为;
小理家离博物馆1.8km,小理从家到博物馆所用时间
小物早出发5分钟,却比小理晚到5分钟,小物从家到博物馆所用时间
小物家到博物馆的距离
即小物家离博物馆一定是1.2km。
若小物和小理位于博物馆的同侧,则小物家离小理家的距离为
若小物和小理位于博物馆的两侧,则小物家离小理家的距离为
综上,故D正确,ABC错误。
故选D。
6.(2025·山西卷)【新情境・通过污水净化处理工艺考查测量物体运动的速度】污水净化处理工艺中,气浮技术是利用气泡吸附悬浮污染物的原理,实现对污水的固液分离。小亮查阅资料得知,气泡在污水中上升速度会影响净化效率。他设计了测量气泡在水中运动速度的实验。
(1)实验思路:用刻度尺测量气泡运动的路程,用___________测量气泡运动的时间,依据公式__________可算出气泡运动的速度。
实验过程:在一根透明的玻璃管内注满水,两端用橡胶塞密封,竖直放置;用注射器从玻璃管底部注射一个小气泡,当气泡运动到A点开始计时,并用记号笔做标记;每隔2s标记气泡到达的位置,获得实验记录如图所示。
(2)气泡从A点运动到B点的平均速度为__________cm/s。
(3)分析实验数据可知:气泡在水中沿直线从A点到B点做___________运动,你判断的理由是__________。
【答案】(1) 停表
(2)5
(3) 匀速直线 见解析
【详解】(1)[1][2]实验中,用刻度尺测量路程,用停表测量时间,根据得到气泡运动的速度。
(2)由图可知,AB两点之间的距离是50.0cm,所用的时间为2s×5=10s
气泡从点运动到点的平均速度为
(3)[1][2]由图可知,气泡在水中沿直线从点到点运动时,气泡在相同时间内通过的路程相等,气泡做匀速直线运动。
知识1 长度和时间的测量
1.常见长度的估测:①中学生的平均身高约170cm;②课桌的高度约80cm;③物理课本的长度约26cm,宽度约18cm;④一支新铅笔的长度约18cm;⑤教室的高度约3m,长度约10m,教室门的高度约2m;⑥成年人正常的步幅约0.65m;
2.常见时间的估测:①初中生百米赛跑所用时间约14s;②成年人脉搏跳动一次的时间约0.8s;成人的脉搏约70次/分;③演奏一遍中华人民共和国国歌的时间为46s;④做一次眼保健操的时间约5min;⑤一场足球赛的时间为90min
3.刻度尺的使用
(1)认清刻度尺的零刻度线、测量范围和分度值。
(2)零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测边保持平行,不能歪斜。
(3)读数时,视线要正对刻度尺。
(4)记录的测量结果要有准确值、估计值和单位。
4.机械停表的读数
内圈示数+外圈示数。先读小盘分钟数,再读大盘秒数。若大盘量程为0~30s时,观察小盘指针是否超过两数之间的半分钟刻度线,若未超过,则大盘按 0~30s读数,若超过,则大盘按 30~60s读数。
知识2 参照物
1.根据参照物判断物体的运动状态
2.根据物体的运动状态来选择参照物
3.运动和静止是相对的
(1)一个物体是运动的还是静止的,取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。
(2)相对静止:两个物体运动的快慢相同,运动的方向相同,它们的相对位置没有变化,这两个物体就相对静止。
知识3 速度
1.速度
(1)定义:物理学中,把路程与时间之比叫做物体运动的速度。
(2)公式: 变形公式:。
(3)单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s,或者m·s-1。速度的单位常用千米每小时(km/h),换算关系是:1m/s=3.6km/h。
2.匀速直线运动和变速直线运动
分类
匀速直线运动
变速直线运动
定义
物体沿着直线且速度不变的运动
物体运动速度大小发生变化的直线运动
频闪图
特征
任意相等的时间内通过的路程相同
在相等的时间内通过的路程不相等
s-t图像和 v-t图像
3.平均速度
用平均速度粗略描述做变速直线运动的物体在某一段路程或某一段时间内的平均快慢程度。计算公式:,公式中的“s”是指通过的路程,“t”是指通过这段路程所用的时间,“v”即是这段路程(时间)的平均速度。
4.s-t图像和 v-t图像分析
①(路程-时间)图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像,纵坐标表示路程(s),横坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;直线的倾斜度越大,表示物体运动的速度越大。如果图像是一条平行横轴的直线,表示物体静止。
由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长,甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大,乙的速度小。
②(速度-时间)图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像,纵坐标表示速度(v),横坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条平行于横轴的直线,表示物体做匀速直线运动;如果不是水平直线,表示物体做变速运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
拓展 运动图像的理解和分析
1.小明和小华在操场上沿直跑道跑步,它们运动的路程随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.两人都做匀速直线运动 B.前2s内,小明跑的更快
C.8s内,小明的速度是5m/s D.8s内,小明跑的路程更长
【答案】C
【详解】A.由图像可知,小明运动的路程和时间成正比,所以小明做的是匀速直线运动;而小华运动的路程和时间不成正比,所以小华做的不是匀速直线运动,故A错误;
B.由图像可知,前2s内,小华运动的距离比小明长,所以小华跑得较快,故B错误;
C.由图像可知,8s内小明的路程为40m,故小明的速度是
故C正确;
D.由图像可知,两人在8s的时间内通过的路程都为40m,故D错误。
故选C。
【方法技巧】运动图像的分析技巧
1.s-t图像分析技巧:
(1)判断运动状态
倾斜直线:表示物体做匀速直线运动,直线倾斜程度越大,速度越大。
水平直线:表示物体处于静止状态,路程不随时间变化。
曲线:表示物体做变速运动,曲线的弯曲方向可反映速度变化趋势(如向上弯曲表示加速,向下弯曲表示减速)。
(2)计算速度
对于匀速直线运动,可通过图像上任意两点的路程差与时间差计算速度,公式为。
若图像不过坐标原点,需注意计算时用路程差和时间差,而非直接用某点坐标值。
(3)分析交点
两图像的交点表示两物体在该时刻相遇,交点的横坐标为相遇时间,纵坐标为相遇时距离原点的距离。
2.v-t图像分析技巧:
(1)判断运动状态
水平直线:表示物体做匀速直线运动,直线对应的纵坐标值即为速度大小。
倾斜直线:表示物体做匀加速或匀减速直线运动,直线向上倾斜表示加速,向下倾斜表示减速,斜率大小反映加速度大小。
曲线:表示物体做变加速运动,曲线的斜率变化反映加速度的变化。
(2)计算路程
图像与横轴围成的面积表示物体在该时间段内通过的路程,可通过计算面积(如矩形、三角形、梯形等)来求路程。
考点二 力
1.(2025·江苏常州卷)【新情境・通过淮海战役中唐和恩的事迹考查测量力的作用的相互性】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。
2.(2025·四川广安卷)【新情境・通过黑板刷压在黑板上考查摩擦力的大小判断、力的作用效果】如图所示,用垂直于黑板的力把重为1.2N的黑板刷压在竖直的黑板上,处于静止状态,此时黑板刷受到的摩擦力为______N,黑板对海绵的弹力改变了海绵的______。
【答案】 1.2 形状
【详解】[1]黑板刷处于静止状态,黑板刷受到的重力与黑板刷受到的摩擦力是一对平衡力,此时黑板刷受到的摩擦力f=G=1.2N
[2]力既可以改变物体的形状,又可以改变物体的运动状态;黑板对海绵的弹力使海绵凹陷,所以力改变了海绵的形状。
3.(2025·四川宜宾卷)【新情境・通过测量滑动摩擦力考查摩擦力方向的判断】在“测量滑动摩擦力”实验中,向右匀速拉动滑块如图甲、向左拉动木板如图乙。两种方法中,选择______(填“甲”或“乙”)更易操作、更合理;两种方法中,滑块所受到的滑动摩擦力方向______(填“相同”或“不同”)。
【答案】 乙 相同
【详解】[1][2]甲是用弹簧测力计水平拉动滑块,当滑块做匀速直线运动时,滑块处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对平衡力,由平衡条件可知,摩擦力等于测力计拉力,因此实验时应控制滑块做匀速直线运动;而乙是拉动木板,滑块静止,滑块处于平衡状态,滑块受到的拉力都等于测力计的拉力,实验时不需要控制木板做匀速直线运动,便于实验操作,同时测力计是静止的,便于对测力计读数。所以两种方法中,选择乙更易操作、更合理;两种方法中,滑块相对于木板均向右运动,受到的滑动摩擦力方向均水平向左。
4.(2025·四川泸州卷)【新情境・通过家庭劳动考查摩擦力大小和方向的判断、改变摩擦的方法】小复周末参加家庭劳动。如图甲所示,他用抹布向左擦拭桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向向______,为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了向下的压力,这是为了______摩擦;如图乙所示,他用50N的水平推力推重为300N的餐桌,没推动,此时餐桌受到的摩擦力大小为______N。
【答案】 右 增大 50
【详解】[1]物体受到摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,当小明向左擦拭桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向是向右的。
[2]为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了向下的压力,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。
[3]他用50N的水平推力推重为300N的餐桌,没推动,说明餐桌处于静止状态,则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力等于50N。
5.(2025·江苏宿迁卷)【新情境・通过春晚机器人表演的节目考查弹力的概念】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。
6.(2025·四川绵阳卷)【新情境・通过汽车碰撞实验考查力的基本概念】碰撞试验是检测汽车安全性能的重要方式之一。如图所示,让载有假人的汽车,以一定的速度冲向墙壁,碰撞后根据车辆和假人的受损程度、车门能否打开等指标判定汽车的安全性能。在汽车与墙壁碰撞的过程中( )
A.汽车对墙壁的力使汽车发生形变
B.墙壁对汽车的力使汽车运动状态改变
C.汽车对墙壁的力大于墙壁对汽车的力
D.汽车对墙壁的力和墙壁对汽车的力施力物体相同
【答案】B
【详解】A.汽车对墙壁的力,受力物体是墙壁,所以这个力会使墙壁发生形变,而非汽车,故A不符合题意;
B.墙壁对汽车的力,受力物体是汽车,力可以改变物体的运动状态,体现在汽车发生碰撞后速度变化,所以这个力使汽车运动状态改变,故B符合题意;
C.汽车对墙壁的力和墙壁对汽车的力是一对相互作用力,二者大小相等,故C不符合题意;
D.汽车对墙壁的力,施力物体是汽车,墙壁对汽车的力,施力物体是墙壁,二者施力物体不同,故D不符合题意。
故选B。
7.(2025·江苏南京卷)【新情境・通过乒乓球运动考查力的基本概念、牛顿第一定律的应用】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。
8.(2025·四川巴中卷)【新情境・通过静止的足球考查力的示意图作图】请画出静止在水平地面上的足球的受力示意图。
【答案】
【详解】静止在水平地面上的足球受到了两个力,重力和支持力;足球静止,这两个力就是平衡力,大小相等、方向相反。如图所示:
知识1 力
1. 力
力的概念
力是物体对物体的作用,用符号“F”表示
力的作用效果
力可以改变物体的形状,使物体发生形变
力可以改变物体的运动状态(运动状态的改变包括由静止到运动,由运动到静止,速度大小或运动方向发生变化)
力的三要素
大小、方向、作用点
力的相互作用
物体间力的作用是相互的。一个物体对另一个物体施力时,另一个物体也同时对它施加力的作用
知识2 弹力
1.弹簧测力计
弹簧测力计
测量力的大小的工具叫做测力计。其中利用弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长的原理制成的测力计叫做弹簧测力计
弹簧测力计的使用方法
使用前:(1)观察测量范围、分度值和零刻度线,检查指针是否指在零刻度线上。若没有,需要调零;(2)沿弹簧轴线方向轻轻来回拉动几次挂钩,放手后观察指针是否能回到零刻度线处,以防止弹簧卡壳
使用时:(1)测量:要使弹簧测力计的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,弹簧不要靠在刻度盘上;(2)读数:应让视线垂直于刻度盘读数;(3)记录:在记录数据时要带上单位;(4)待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的挂钩一端
特别提醒 弹簧测力计不仅能测竖直方向或水平方向的力,其他方向的力也可测量。在测量时,只要保证弹簧测力计所测力的方向与弹簧测力计的轴线方向一致即可。
知识3 重力
1. 重力
重力的产生
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,通常用字母G表示
重力的大小
物体所受重力跟它的质量成正比。公式:G=mg,G表示重力,m表示质量,g表示重力与质量的比值
重力的方向
(1)重力的方向总是竖直向下,而不是垂直向下。
(2)重力的方向不受其他作用力的影响,与物体的运动状态及位置无关;
(3)重力方向的应用:铅垂线、水平仪
重心
(1)外形规则、质量分布均匀的物体重心在它的几何中心上。
(2)物体的重心不一定在物体上。
(5)为了研究问题方便,在受力物体上画力的示意图时,常把力的作用点画在重心上。
特别提醒 “竖直向下”指与水平面垂直向下,所以“竖直向下”决不能说成“垂直向下”或“向下”。
知识4 摩擦力
1. 摩擦力
认识摩擦力
两个相互接触的物体,当它们做相对运动(或有相对运动趋势)时,在接触面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
产生条件
(1)接触面粗糙;(2)两物体相互接触并相互挤压(产生压力);(3)两物体间发生相对运动或有相对运动趋势
作用效果
摩擦力的作用总是阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)
作用点
摩擦力是作用在两物体接触面上的,但为了研究方便可以把摩擦力的作用等效到一个点上
方向
总是与物体相对运动或相对运动趋势方向相反
摩擦力的分类
滑动摩擦力、滚动摩擦力和静摩擦力
2.判断摩擦力方向的三种方法
由摩擦力概念判断
摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反
由假设法判断
此方法通常用来判断相对静止的物体间所受静摩擦力的方向。首先假设接触面光滑、无摩擦,分析两物体的相对运动情况,然后根据摩擦力阻碍物体相对运动确定摩擦力的方向
由二力平衡条件判断
一对平衡力的方向相反,可以通过与摩擦力相互平衡的另一个力方向来判断摩擦力的方向
3.摩擦力的大小
(1)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
①接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;②压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(2)静摩擦力的大小与其相平衡的力有关,可用二力平衡求解。
4.增大摩擦和减小摩擦的方法
类别
方法
应用举例
增大有益摩擦
增大接触面间的压力
自行车车闸
增大接触面的粗糙程度
汽车、自行车车轮上有凹凸不平的花纹,运动员往手上涂防滑粉
变滚动摩擦为滑动摩擦
火车、汽车在紧急刹车时,制动系统使车轮变滚动为滑动
减小有害摩擦
减小接触面的压力
推动熄火的汽车使其再次启动时,让车内乘客都下车以减小车重
减小接触面的粗糙程度
冰壶比赛中用冰壶刷擦冰
变滑动摩擦为滚动摩擦
轮滑鞋
使接触面分离
给机械部件加润滑油,气垫船、磁悬浮列车
拓展 摩擦力大小和方向的判断
1.如图所示,木块A置于粗糙木板B上,木板B置于地面上。用力F推动木块B时,A、B一起向左运动且保持相对静止,下列说法正确的是( )
A.若A、B一起向左做加速运动,则B对A的摩擦力水平向左
B.若A、B一起向左做减速运动,则B对A的摩擦力水平向左
C.若A、B一起向左做匀速运动,则B对A的摩擦力水平向左
D.只要A、B一起向左运动,则B对A的摩擦力水平向左
【答案】A
【详解】A.若A、B一起向左加速,A相对于B有向右运动的趋势,因此B对A的摩擦力水平向左,故A正确;
BD.若A、B一起向左减速,A相对于B有向左运动的趋势,因此B对A的摩擦力水平向右,故BD错误;
C.若A、B一起向左匀速运动,A受力平衡,水平方向合力为0,因此B对A没有摩擦力,故C错误;
故选A。
【方法技巧】摩擦力大小和方向的判断技巧
1.摩擦力方向的判断技巧
(1)根据定义判断:摩擦力的方向总是与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
滑动摩擦力:若物体相对于接触面滑动,摩擦力方向与相对滑动方向相反。例如:木块在水平桌面上向右滑动,摩擦力方向向左。
静摩擦力:若物体有相对运动趋势但未实际滑动,摩擦力方向与趋势方向相反。例如:用力推箱子未推动,箱子有向右运动趋势,静摩擦力方向向左。
(2)根据二力平衡判断:若物体处于静止或匀速直线运动状态,摩擦力与另一力(如推力、拉力等)平衡,方向相反。例如:物体静止在水平面上,受水平向右的推力,静摩擦力方向向左,大小等于推力。
(3)根据相互作用判断:作用力与反作用力方向相反,可通过分析相互接触的物体间的摩擦力方向关系判断。例如:A物体对B物体施加向右的摩擦力,则B物体对A物体施加向左的摩擦力。
2.摩擦力大小的判断技巧
(1)静摩擦力大小:若物体静止且未推动,静摩擦力大小等于使物体产生运动趋势的外力大小,方向与外力相反。例如:用5N的力推物体未推动,静摩擦力大小为5N。
(2)滑动摩擦力大小:若物体做匀速直线运动,滑动摩擦力大小等于拉力或推力大小(根据二力平衡)。例如:用弹簧测力计水平拉动物体做匀速直线运动,测力计示数即为滑动摩擦力大小。
(3)若物体做加速或减速运动,滑动摩擦力大小不变,仅与压力和接触面粗糙程度有关
考点三 运动和力
1.(2025·江西卷)【新情境・通过在中国空间站中做太空抛物实验考查牛顿第一定律的应用】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。
【答案】 匀速 牛顿
【详解】[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。
2.(2025·四川宜宾卷)【新情境・通过体育活动和在匀速行驶的高铁车厢内扔苹果考查惯性及应用】在体育活动中,斜向上投掷的实心球离开手后由于___________(填“推力”或“惯性”)会继续上升一段距离。在匀速行驶的高铁车厢内,小明在座位上竖直向上抛出一个苹果,苹果___________(填“能”或“不能”)落回小明的手中。
【答案】 惯性 能
【详解】[1]实心球离开手后,推力已消失,继续运动是由于物体具有保持原有运动状态的属性,即惯性。
[2]高铁匀速行驶时,车厢内物体与车厢具有相同的水平速度,苹果被竖直抛出后,水平方向速度与车厢一致,因此苹果能落回小明的手中。
3.(2025·山东济南卷)【新情境・通过设计的实验考查运动状态的判断、惯性及应用】如图所示,小球悬挂在小桶的正上方,小车、小桶、小球一起沿水平地面向左做匀速直线运动。以小车为参照物,小球是_______________(选填“运动”或“静止”)的;某时刻将细线剪断,小车、小桶仍然以原速度向左做匀速直线运动,小球会落在______________(选填“桶的左边”“桶的右边”或“桶中”)。
【答案】 静止 桶中
【详解】[1]判断物体运动或静止,取决于所选的参照物,若物体相对于参照物的位置没有发生变化,则物体是静止的。以小车为参照物,小球相对于小车的位置始终没有改变,所以小球是静止的。
[2]小球原来和小车、小桶一起沿水平地面向左做匀速直线运动,将细线剪断后,由于小球具有惯性,会保持原来向左的运动速度继续运动;而小车、小桶仍然以原速度向左做匀速直线运动,小球在水平方向上的速度与小车、小桶相同,在竖直方向上由于重力作用下落,所以小球会落在桶中。
4.(2025·四川巴中卷)【新情境・通过运动员做的动作考查二力平衡的条件】如图所示,运动员尝试做以下四个动作,下列动作无法保持平衡的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】在没有其他辅助的情况下,运动员要在水平地面上保持某种姿势,则运动员必须受到平衡力的作用,由于运动员在水平地面上静止时受到重力和支持力的作用,故这两个力必须在同一条直线上。ACD图中支持力和重力可能作用在同一直线上,所以运动员在这两个力的作用下可能平衡;B图中运动员受到的重力和地面对脚的支持力不可能在同一直线上,所以运动员不可能平衡,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.(2025·四川巴中卷)【新情境・通过排球训练考查牛顿第一定律及应用】在进行排球训练时,将排球竖直向上抛,每隔0.1s的位置如下图所示;假设排球运动至甲处时,所受所有外力都消失,则推测排球从甲处开始的运动情况及每隔0.1s的位置正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】将排球竖直向上抛出,因排球受到的重力和阻力方向都是竖直向下,故合力的方向竖直向下,故排球向上做减速运动,小球运动到甲处时,其速度大于其上方相邻位置小球的速度,故设小球运动至甲处时,其所受的所有外力都消失,由牛顿第一定律,小球将保持原来的速度做匀速直线运动,故甲处开始,小球的运动情况及每隔0.1s所处的位置与图中B一致。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.(2025·上海卷)【新情境・通过蹦床运动考查惯性的概念、平衡状态的判断、判断物体的运动状态是否改变】如图所示,小物同学从蹦床向上运动过程中,以下说法中正确的是( )
A.小物同学离开蹦床后仍受向上的作用力
B.小物同学离开蹦床后运动状态一直改变
C.小物同学到达最高点时处于平衡状态
D.小物同学到达最高点时不具有惯性
【答案】B
【详解】A.小物同学离开蹦床后,不再与蹦床接触,蹦床的弹力消失,在不计空气阻力的情况下,此时她只受到竖直向下的重力作用,没有向上的作用力,故A错误;
B.小物同学离开蹦床后,无论是向上运动还是从最高点下落,都受到重力作用,这个力会改变她的运动状态。在上升过程中,速度不断减小;在下降过程中,速度不断增大。因此,她的运动状态一直在改变,故B正确;
C.平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动的状态,此时物体所受的合力为零。小物同学到达最高点时,瞬时速度为零,但仍然受到重力作用,所受合力不为零,因此不处于平衡状态,故C错误;
D.惯性是物体本身的一种属性,其大小只与物体的质量有关。任何有质量的物体在任何情况下都具有惯性。小物同学到达最高点时,虽然速度为零,但她的质量没有改变,所以仍然具有惯性,故D错误。
故选B。
7.(2025·四川卷)【新情境・通过飞夺泸定桥历史事迹考查平衡力和相互作用力的区别】“金沙水拍云崖暖,大渡桥横铁索寒”,重走长征路的小张站在泸定桥上,感慨红军飞夺泸定桥的艰险。下列说法正确的是( )
A.抬起一只脚时小张对桥面的压力会变大
B.小张对桥面的压力与他受到的重力是一对平衡力
C.小张对桥面的压力与他受到的重力是一对相互作用力
D.小张对桥面的压力和桥面对他的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【详解】A.抬起一只脚时,小张对桥面的压力大小等于他的重力,重力不变,压力大小不变,故A错误;
B.小张对桥面的压力与他受到的重力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.小张对桥面的压力与他受到的重力方向相同,不是一对相互作用力,故C错误;
D.小张对桥面的压力和桥面对他的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
知识1 牛顿第一定律
1. 牛顿覅一定律
(1)阻力对物体运动的影响
在水平面上运动的物体受到的阻力越小,运动的距离越大;如果运动的物体不受阻力,将一直保持匀速直线运动状态。
(2)牛顿第一定律
内容
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
对牛顿第一定律的理解
一切物体都有保持运动状态不变的性质,说明物体的运动不需要力来维持,不受任何力的作用时,原来运动的物体,将保持匀速直线运动状态,原来静止的物体将保持静止
牛顿第一定律不是实验定律,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的。由于从牛顿第一定律得出的一切推论都经受住了实践的检验,因此它已经成为公认的物理学基本定律之一
2.惯性
定义
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性。
影响因素
惯性的大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,物体的运动状态越难改变。与物体是否受力、运动快慢无关。
理解
①一切物体具有惯性;
②惯性是物体的一种属性,而不是一种力。所以不能说“受到惯性”、“惯性力”,只能说“由于惯性”或“具有惯性”。
利用
①跳远运动员的助跑;②用力可以将石头甩出很远;③利用盛水容器,泼水浇菜;④烧锅炉时,用铁锨往炉膛内添加煤;⑤撞击锤柄几下,套紧锤头;⑥使劲甩手可把手上的水甩掉;⑦拍打衣服可除去灰尘等。
防范
①小型客车前排乘客要系安全带;②车辆行使要保持距离;③运输玻璃制品,装玻璃制品需要包装且要垫上很厚的泡沫塑料;④骑自行车的速度太快,容易发生事故;⑤当汽车超载时,汽车遇到紧急情况时,车不容易刹住等。
知识2 二力平衡
1. 二力平衡
(1)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,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
(2)二力平衡条件的应用
确定力的大小和方向
根据二力平衡条件,如果知道了其中一个力的大小、方向,就可确定另外一个力的大小和方向。
①我们在用弹簧测力计测量物体所受的重力时,利用二力平衡,这时物体所受的重力和弹簧测力计对物体的拉力相互平衡,大小相等。
②我们用重锤线显示重力的方向,也利用二力平衡,这时重锤所受的重力和绳子的拉力相互平衡:方向相反,并且在同一直线上。
根据物体受力情况判断物体运动状态
受力情况
运动状态
物体不受力时
静止或做匀速直线运动
物体受力时
受平衡力
静止或做匀速直线运动
受非平衡力
运动状态发生改变
根据物体物体运动状态判断物体受力情况
运动状态
受力情况
静止
受平衡力作用或不受力
匀速直线运动
受平衡力作用或不受力
运动状态改变
一定受到非平衡力作用
知识3 同一直线上二力的合成
1.力的合成
如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力。在物理学中,求几个力合力的过程叫作力的合成。
2.平衡力的合力为0
物体受到几个力时处于平衡状态,则物体所受合力为0。合力的作用效果相当于物体不受力时的效果。
3.同一直线上的二力平衡
(1)同一直线上同方向二力的合力,大小等于这两个力大小之和,即F=F1+F2。方向与这两个力的方向相同。
(2)同一直线上相反方向的两个力的合力,大小等于两个力大小之差,即F=F1-F2。方向和较大的那个力的方向相同。
拓展 平衡力和相互作用力的区别
1.如图,用力F把物体压在竖直墙面上处于静止状态,关于物体的受力情况说法正确的是( )
①手对物体的压力和物体受到的重力是一对平衡力
②手对物体的压力和墙壁对物体的支持力是一对平衡力
③手对物体的压力和物体对手的弹力是一对相互作用力
④手对物体的压力和墙壁对物体的支持力是一对相互作用力
A.①和② B.②和③ C.②和④ D.③和④
【答案】B
【详解】物体静止在竖直墙面上,水平方向受到手对物体的压力和墙壁对物体的支持力;竖直方向受到重力和墙壁对物体的摩擦力。
①:手对物体的压力在水平方向和物体的重力在竖直方向,方向不相反,不是一对平衡力。
②:手对物体的压力和墙壁对物体的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力。
③:手对物体的压力和物体对手的弹力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上,是一对相互作用力。
④:手对物体的压力和墙壁对物体的支持力是作用在同一物体上的平衡力,不是相互作用力;
综上所述,②和③正确,故B正确,ACD错误。
故选B。
【方法技巧】分析平衡力和相互作用力的技巧
1.明确受力物体
平衡力:作用在同一个物体上,分析时需确定研究对象,看哪些力作用在该物体上且使物体保持静止或匀速直线运动。
相互作用力:作用在两个不同物体上,需明确施力物体和受力物体,如A对B的力与B对A的力。
2.利用运动状态判断
若物体静止或匀速直线运动,则所受合力为零,可能存在平衡力。
若物体运动状态改变(加速、减速、方向变化),则不受平衡力,但可能存在相互作用力。
3.应用力的三要素分析
平衡力和相互作用力都满足“大小相等、方向相反、作用在同一直线上”,但关键区别在于受力物体数量。
可通过画受力示意图,标注力的方向和作用点,直观判断力的关系。
1.【新情境・通过我国传统舞狮活动考查根据参照物判断物体运动状态、重力的方向】中国是世界“龙狮运动”的发源地,如图所示是舞狮时“狮子”站在柱子上静止的情景,此时以柱子为参照物,“狮子”是___________(选填“静止”或“运动”)的。“狮子”从柱子上竖直向上跃起后受到的重力方向是___________。
【答案】 静止 竖直向下
【详解】[1]舞狮时“狮子”站在柱子上静止,此时以柱子为参照物,“狮子”的相对位置没有发生变化,因此是静止的。
[2]重力的方向总是竖直向下的。
2.【新情境・通过交通事故汽车碰撞考查惯性、同一直线上二力合成】如图所示,大货车遇到危险情况而减速刹车时,它受到的合力方向是向____________(选填“前”或“后”)的;大货车由于质量很大,所以____________很大,很难及时停下来,容易酿成车祸。
【答案】 后 惯性
【详解】[1]大货车减速刹车时,受到使其速度减慢的力,即受到合力的方向向后;
[2]惯性是物体保持原有运动状态的性质,质量越大, 惯性越大。
3.【新情境・通过物体叠加模型考查摩擦力的分析】如图所示,物块A、B叠放在水平桌面上,受到两个水平拉力的作用且保持静止状态,若拉力F1=8N,F2=5N,则物块B受到水平桌面的摩擦力大小为______N。
【答案】3
【详解】如图所示,对A受力分析,受到水平向右的拉力F1和水平向左的B对A的摩擦力,由于A静止,处在平衡状态,B对A的摩擦力和F1是一对平衡力,大小相等,都为8N,方向向左。对物体B受力分析,物体A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是相互作用力,大小相等,故受到A对B的水平向右的摩擦力为8N,水平向左的拉力F2,由于物体B静止,处于平衡状态,合力为零,所以物体B必还受到水平桌面的摩擦力大小为3N,方向向左。
4.【新情境・通过消防员和消防机器人考查长度的估测】如图,是消防员和新一代智能消防机器人工作时的情景,则此消防机器人的高度最接近( )
A.20dm B.20cm C.20m D.20mm
【答案】A
【详解】消防员的身高约,此消防机器人的高度略高于消防员的身高,故此消防机器人的高度最接近20dm,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.【新情境・通过神舟二十一号飞船考查参照物、力的概念】2025年11月1日,神舟二十一号仅用3.5小时就完成与天和核心舱的交会对接,图甲是火箭在发射升空的过程中“穿过”月亮的精彩瞬间,图乙为航天员在飞船船舱内的情景,下列说法正确的是( )
A.以火箭为参照物,月亮向上运动
B.以舱内的航天员为参照物,月亮是静止的
C.火箭在升空的过程中,运动状态始终不改变
D.燃气向下喷出,火箭向上运动,说明相互作用力的方向相反
【答案】D
【详解】A.以火箭为参照物时,需判断月亮相对于火箭的位置变化。火箭发射升空过程中向上运动,月亮相对于地面位置基本不变,因此月亮相对于火箭的位置在向下变化,即月亮向下运动,故A错误;
B.以舱内航天员为参照物时,航天员随火箭一起向上运动,月亮相对于航天员的位置不断发生变化,因此月亮是运动的,故B错误;
C.物体运动状态的改变包括速度大小或运动方向的变化。火箭升空过程中,速度不断增大,其运动状态发生改变,故C错误;
D.火箭发射时,燃气向下喷出,火箭对燃气施加向下的力,同时燃气对火箭施加向上的反作用力,使火箭向上运动,这一现象直接说明相互作用力的方向相反,故D正确。
故选D。
6.【新情境・通过地震监测纵波和横波考查s-t图像的分析】利用地震产生的纵波和横波的传播速度不同,可以监测震源的位置。如图所示为某次地震发生时震源产生的纵波和横波传播的距离s随时间t变化的图像,这两种波到达地震监测站的时间间隔为10s。下列分析正确的是( )
A.纵波和横波均做加速运动 B.震源距离监测站50km
C.纵波比横波先到达监测站 D.横波的传播速度为5km/h
【答案】C
【详解】A.如图,两列波的s-t图像均为过原点的倾斜的直线,所以都是做匀速直线运动,故A错误;
BCD.纵波的传播速度为
横波的传播速度
纵波和横波同时产生,,所以纵波比横波先到达监测站,由于两种波到达地震监测站的时间间隔为10s,即,故
故C正确,BD错误。
故选C。
7.【新情境・通过测试无人机的机动性能考查v-t图像分析】某公司在测试无人机的机动性能时,记录了无人机从地面起飞后其竖直方向的速度—时间图像如图所示,其中4~6s内的图线为曲线,其余均为直线。不计空气阻力,关于无人机,下列说法正确的是( )
A.0~4s内路程匀速增加 B.6s时,无人机突然向下运动
C.3s时,若突然释放物体,物体不会立刻下落 D.7s时,无人机回到原点
【答案】C
【详解】A.由图像可知,0~4s内无人机的速度随时间均匀增加,做加速直线运动,根据路程公式,其路程是加速增加,并非匀速增加,故A错误;
B.由图像可知,0~7s内无人机的速度始终为正值,这表明无人机一直向上运动,所以6s时无人机不会突然向下运动,故B错误;
C.3s时,无人机正在加速向上运动,若突然释放物体,由于物体具有惯性,会保持原来向上的运动状态,不会立刻下落,故C正确;
D.由图像可知,0~7s内无人机一直向上运动,7s时无人机速度为0,而不是回到原点,故D错误。
故选C。
8.【新情境・通过全运会运动项目考查运动和力的关系】在由广东、香港、澳门共同举行的第十五届全国运动会赛场上,运动健儿们奋力拼搏,勇夺佳绩。如图所示是赛场上的精彩瞬间,下列有关说法正确的是( )
A.图甲中,跳远运动员起跳后能继续向前运动,是由于受到惯性作用
B.图乙中,举重运动员所受的重力与地面对他的支持力是一对平衡力
C.图丙中,运动员用力握住单杠是为了增大摩擦力
D.图丁中,蹦床将运动员向上弹起,说明力能改变物体的形状
【答案】C
【详解】A.惯性是物体本身的一种属性,不是力,不能说“受到惯性作用”,故A错误;
B.举重运动员受到支持力大小等于重力与杠铃压力之和,故B错误;
C.运动员用力握住单杠,是通过增大压力的方法来增大摩擦,防止滑落,故C正确;
D.蹦床将运动员向上弹起,使运动员的运动速度大小和方向发生改变,说明力能改变物体的运动状态,而不是形状,故D错误。
故选C。
9.【新情境・通过乳钉纹红陶鼎考查平衡力和相互作用力的区别】下图是河南博物院陈列的目前发现最早的完整陶鼎——乳钉纹红陶鼎。陶鼎静止在展台上,下列说法正确的是( )
A.陶鼎对展台的压力与展台对陶鼎的支持力是一对平衡力
B.陶鼎对展台的压力与陶鼎的重力是一对平衡力
C.陶鼎的重力与陶鼎对展台的压力是一对相互作用力
D.陶鼎的重力与展台对陶鼎的支持力是一对平衡力
【答案】D
【详解】A.压力作用在展台,支持力作用在陶鼎,这两个力作用在不同物体上,而平衡力要求作用在同一物体上,所以不是一对平衡力,故A错误;
B.压力作用在展台,重力作用在陶鼎,两个力作用在不同物体上,不满足平衡力的条件,不是一对平衡力,故B错误;
C.相互作用力需要两个力大小相等、方向相反、作用在不同物体上且在同一直线上。 重力方向竖直向下,压力方向也竖直向下,方向相同,所以不是一对相互作用力,故C错误;
D.这两个力都作用在陶鼎上,大小相等、方向相反(重力竖直向下,支持力竖直向上)、作用在同一直线上,符合平衡力的条件,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
10.【新情境・通过学生体育运动考查平惯性、重力的概念】如图,某同学正在跳远的瞬间,下列对该同学的说法中正确的是( )
A.他由于惯性继续向前运动
B.他由于受到惯性作用继续向前运动
C.他由于受到重力会竖直下落
D.他受到重力的方向总是垂直向下的
【答案】A
【详解】A.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,该同学在跳远时,由于惯性会保持向前的运动状态继续向前运动,故A正确;
B.惯性是物体本身的一种性质,不是力,不能说“受到惯性力”,故B错误;
C.重力的方向是竖直向下的,该同学在跳远时,受到重力的作用,同时由于惯性会保持向前的运动状态继续向前运动,所以不会竖直下落,故C错误;
D.重力的方向总是竖直向下的,故D错误。
故选A。
11.【新情境・通过校园足球联赛考查力的概念、牛顿第一定律】2025年临沂市“市长杯”青少年校园足球联赛开赛。如图所示,小明在操场上踢足球。下列说法正确的是( )
A.小明踢球时,只改变了足球的形状
B.脚对球用力的方向不会影响踢球效果
C.脚踢足球的力大于足球撞击脚的力
D.足球在运动过程中,如果一切外力消失,足球将做匀速直线运动
【答案】D
【详解】A.力的作用效果有两个:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。小明踢球时,既改变了足球的形状,也改变了足球的运动状态,故A错误;
B.力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果,用力方向不同,踢球的效果也会不同,故B错误;
C.脚踢足球的力和足球撞击脚的力是一对相互作用力,相互作用力大小相等,故C错误;
D.根据牛顿第一定律,运动的物体在一切外力消失后,将保持原来的速度做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
12.【新情境・通过人工智能机器人考查力的示意图】人工智能机器人逐渐进入我们的生活,如图为亮亮同学购买的某款机器人站立在水平地面上静止不动,请在图中画出该机器人的受力示意图。(点O为机器人的重心)
【答案】
【详解】机器人站立在水平地面上静止不动时,受到了向上支持力和竖直向下的重力,它们是一对平衡力,大小相等,故可从O点作一条竖直向上和一条竖直向下的带箭头的线段表示支持力和重力,且保持这两条线段长度相等,据此作图。
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