内容正文:
第九讲 运动和力
核心考点•夯实
考点1 牛顿第一定律
答案:①匀速直线运动 ②静止 ③推理 ④运动状态不变 ⑤质量 ⑥bcehj
⑦adfgi
考点2 二力平衡
考点3 摩擦力
考点4 同一直线上二力的合成
1.方向相同的两个力的合力大小等于这两个力的大小之______,合力的方向与这两个力的方向________。
2.方向相反的两个力的合力大小等于这两个力的大小之________,合力的方向与________的力方向一致。
答案:和 相同 差 较大
【教材素材 基础题】
命题点1 惯性
1.(八下P22科学世界改编)公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用如图所示的安全带(或安全气囊),这主要是为了防止高速行驶的汽车在______ ____时,乘车者由于__________而撞伤,使用安全带(或安全气囊)可以起到保护安全的作用。
答案:急刹车 惯性
2.(八下P22T2改编)如图所示,用力打击一摞棋子中间的一个,该棋子由静止开始沿水平方向飞出,这表明__________________________________;上面的棋子由于具有______________要保持原来的静止状态,同时,这些棋子因为受到____________的作用,又落到下面的棋子上。
答案:力可以改变物体的运动状态 惯性
重力
3.(八下P22T3改编)标枪运动员为取得好成绩,掷标枪前需要助跑,这是利用__________;在助跑阶段,运动员相对于地面是________的。
答案:惯性 运动
命题点2 二力平衡的应用
4.(八下P23图8.2-1原创)如图所示,跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降,已知人和伞的总重为750 N,则人和伞受到的阻力大小为________N,方向为__________。
答案:750 竖直向上
5.(八下P26T2改编)在平直的地面上,一个人用20 N 的水平拉力,拉动小车向东做匀速直线运动,小车所受阻力的大小等于______N,阻力的方向向______(选填“西”或“东”)。
答案:20 西
命题点3 摩擦力
6.(八下P30图8.3-5甲原创)如图所示是人们日常生活中常见的自行车车轮部分,当我们骑自行车需要减速时,就会捏紧车闸,这是通过____________的方法增大摩擦,从而使自行车快速停下来;车轮上凹凸不平的花纹是通过______________________的方法来__________车轮与地面的摩擦。
答案:增大压力 增大接触面的粗糙程度 增大
7.(八下P32T3改编)冰壶运动员的鞋底,一只是塑料的,另一只是橡胶的。滑行时,橡胶底的鞋比塑料底的鞋受到的摩擦力大。如图运动员用b脚蹬冰面后,只用a脚向右滑行,可以确定的是( )
A.滑行时冰对a鞋的摩擦力向右
B.蹬冰时冰对b鞋的摩擦力向左
C.a鞋底是橡胶会滑得更远
D.a鞋底是塑料会滑得更远
答案:D
命题点4 同一直线上二力的合成
8.(八下P33图8.4-1原创)如图所示,在搬运货物的时候,两个人同时对车施加沿水平方向向右的拉力F1=50 N,推力F2=20 N,此时合力的大小为________N,合力方向为________(选填“向左”或“向右”)。
答案:70 向右
典型考题•研析
考点1 惯性的理解及应用(重点)
例题1 关于惯性,以下说法正确的有______。(填序号)
①骑电动车戴头盔,可减小摔倒时惯性带来的伤害
②足球离开运动员后还能在空中飞行,表明足球受到了惯性
③运动员起跑时用力蹬地,是利用惯性提高速度
④歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,是为了减小惯性,使机身更加灵活
⑤百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性
⑥汽车驾驶员和乘客系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
⑦行驶中的公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于惯性力的作用
⑧高速公路严禁超速,是因为速度越大惯性越大
⑨高速飞行的子弹射入木块后静止,它的惯性就消失了
答案:①④⑤
【技法点拨】
正确理解惯性
(1)普遍性:一切物体在任何情况下都具有惯性。可将惯性理解为“惰性”,表现为不愿改变原来的运动状态;惯性越大,物体的运动状态越不易改变。
(2)表述:惯性不是力,不能把惯性说成“惯性力”“受到惯性”或“惯性作用”,只能说物体具有惯性或由于惯性;不能将惯性与力比较大小。
(3)影响因素:惯性大小只与物体的质量有关,物体的质量越大,惯性就越大,与物体的运动状态、受力情况、速度、位置等都无关。
【训练1】(2022·自贡中考)小强和爷爷周末乘车到某风景区去游玩,下列有关惯性的说法正确的是( )
A.小强和爷爷都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
B.汽车紧急刹车时,小强向前倾,是受到惯性力的作用
C.驾驶员踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性
D.高速公路严禁超速,是因为汽车速度越大,惯性越大
答案:C
考点2 物体受力分析与二力平衡的判断(重点)
例题2 下列说法正确的有__________(填序号)。
①静止在水平地面上的足球,受到的重力和支持力是一对平衡力
②向右用力推墙时,人对墙的推力与墙对人的推力是一对平衡力
③人沿水平方向推停在水平路面上的车,车未动,车受到的推力与摩擦力是一对平衡力
④在水平路面上沿直线匀速行驶的汽车,受到的牵引力和阻力是一对相互作用力
⑤无人机静止在水平地面上时,它所受重力和它对地面的压力是一对平衡力
⑥人在水平路面上骑车时,人受到的重力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
⑦悬挂的吊灯受到的重力与天花板对吊灯的拉力是一对平衡力
⑧沿斜面匀速向下滚动的足球,受到的重力和斜面对足球的支持力是一对平衡力
⑨女排运动员击球时,手对排球的作用力与排球对手的作用力是一对相互作用力
【解析】静止在水平地面上的足球,处于平衡状态,它受到的重力和支持力是一对平衡力,故①正确;人对墙的推力与墙对人的推力是作用在不同物体上的两个力,属于相互作用力,不属于平衡力,故②错误;车未动,处于平衡状态,它在水平方向上受到的推力与摩擦力是一对平衡力,故③正确;汽车在水平地面上做匀速直线运动,处于平衡状态,它在水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力,不是相互作用力,故④错误;无人机静止在水平地面上时,它所受重力和它对地面的压力的方向都是竖直向下,不是一对平衡力,故⑤错误;人在水平路面上骑车时,地面对自行车的支持力等于人与车的总重,大于人的重力,故⑥错误;悬挂的吊灯处于静止状态,它在竖直方向上受到的重力和拉力是一对平衡力,故⑦正确;足球沿斜
面向下滚动时,它受到的重力和支持力不在同一直线上,不是一对平衡力,故⑧错误;手对排球的作用力与排球对手的作用力,作用在两个不同物体上,大小相等,方向相反,是一对相互作用力,故⑨正确。
答案:①③⑦⑨
【技法点拨】
一对平衡力和一对相互作用力的比较
(1)相同点:等大、反向、共线。
(2)不同点:一对平衡力“同体”,而一对相互作用力“异体”。
【训练2】(2025·江西中考)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
答案:A
实验探究•突破
实验1 研究阻力对物体运动的影响
【图•过实验】
图示
过程
实验
方法 控制变量法 为保证小车到达水平面时的初速度相同,每次都让小车从斜面的同一高度由静止滑下
转换法 通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响大小,阻力越小,速度减小越慢,运动越远
实验推理法 通过分析比较小车在不同水平面上运动的距离,推理出物体不受阻力时的运动情况——将永远做匀速直线运动
实验结论 1.结论:物体受到的阻力越大,运动得越近;阻力越小,运动得越远
2.推论:当物体不受阻力时,物体将永远做匀速直线运动
评估 1.小车运动到斜面底端后继续运动的原因:小车具有惯性
2.小车最终会在水平面上停下来的原因:小车受到阻力的作用
3.牛顿第一定律的得出:不是由实验直接得出的,而是在大量经验事实的基础上,通过科学推理总结归纳出来的
版本
互鉴
·
改进
创新 北师大版 器材:小车、斜面、三个不同的
水平面
优点:小车从斜面上滑下后,分别滑到三种不同的斜面上,一次性完成实验,对比性强,更容易比较分析判断,进而得出更具有普遍性的结论
教科版、
苏科版、
沪粤版 器材:小车、斜面、三个不同的水平面
【全·通考点】
典题1 小涛利用如图所示的装置,研究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a.如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
b.如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
c.如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题:
基础点
(1)以上操作中错误的一次是__________(选填“a”“b”或“c”)。
(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越__________,速度减小得越____________。
(3)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将_______________________。
(4)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是使小车从斜面上同一位置到达水平面时________________。
(5)在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力__________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(6)上述探究实验中用到的研究方法有科学推理法和__________________。
能力点
(7)在本实验中,“小车在水平面上运动的距离”反映的是__________。
A.小车在水平面上所受阻力大小
B.阻力对小车运动的影响情况
C.A、B选项均正确
(8)三组实验中小车在水平面上从运动到静止消耗的机械能大小______(选填“相等”或“不等”)。
【解析】(1)为了使小车到达水平面时的速度相等,应让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑;则b步骤错误,因为在斜面上铺上棉布改变了接触面的粗糙程度,就不能保持小车到达水平面时的初速度相同。
(2)水平面越光滑,小车运动的距离越远,由图示可知,木板的表面最光滑,则小车在木板表面受到阻力最小,运动的距离最长,速度减小得最慢。
(3)由实验可知,平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小得越慢,如果受到的阻力为零,它将做匀速直线运动。
(4)实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下,是为了使小车到达水平面时具有相同的初速度。
(5)在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力作用在不同的物体上,力的方向相同,不是一对平衡力。
(6)三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,运用了控制变量法。
(7)本实验中,通过观察小车在水平面上运动的距离来反映阻力对小车运动的影响情况,这叫转换法。
(8)三组实验中小车的质量不变,滚下的高度相等,重力势能相等;初始速度为0,动能大小相等,所以具有的初始机械能相等,最终三个小车都处于静止状态,最后的机械能相等,则减小的机械能是相等的。
答案:(1)b
(2)远 慢 (3)做匀速直线运动
(4)初速度相同 (5)不是 (6)控制变量法 (7)B (8)相等
实验2 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
【图•过实验】
图示过程
实验
方法 转换法 用弹簧测力计的示数来反映滑动摩擦力的大小(其原理是匀速直线运动状态下的二力平衡)
控制变量法 左、中两图:控制接触面粗糙程度不变,改变压力大小 结论:在接触面粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大
中、右两图:控制压力大小不变,改变接触面粗糙程度 结论:在压力大小不变时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
评估 1.弹簧测力计示数不稳定的原因:没有匀速拉动物块;接触面的粗糙程度不均匀
2.实验过程中还可以探究滑动摩擦力的大小与物块速度大小及接触面积的关系(均无关)
版本
互鉴
·
改进
创新 教科版 器材:长方体木块、长木板、弹簧测力计
优点:利用长方体木块的不同侧面和长木板的不同表面进行探究,可以增加实验次数,使得出的结论更具有普遍性;而选用长方体木块,更易于探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系
改进
创新 器材:物块、长木板、
弹簧测力计
优点:直接拉动物块很难使其做匀速直线运动;而拉动长木板时,则不需要长木板做匀速直线运动,也能方便、准确地测出滑动摩擦力的大小
【全·通考点】
典题2 汽车的轮胎往往表面有很多“花纹”,小明在学习了滑动摩擦力之后,他认为这是通过增大________________来增大滑动摩擦力的。经过思考,他还提出两物体间滑动摩擦力的大小可能还与其他因素有关,于是他和他的同学通过以下实验来探究这个问题(粗糙程度:木板②>木板①)。
基础点
(1)实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做_____________ _______运动,目的是使拉力大小________(选填“大于”“等于”或“小于”)滑动摩擦力的大小。
(2)为了验证滑动摩擦力大小与压力有关,比较________两图可得出:接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力__________。
(3)为了验证滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关,比较__________两图,可得出:压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力__________。
(4)在图A三次实验中,滑动摩擦力最大的是__________(选填“甲”“乙”或“丙”),是因为这次实验与其他实验相比,__________和______________________最大。
(5)在图甲实验中,小明开始拉木块时,他的水平拉力逐渐增大,但木块仍静止,此过程中弹簧测力计的示数在变大,那么这一过程中木块受力__________(选填“平衡”或“不平衡”),木块所受的摩擦力________(选填“变大”“变小”或“不变”);匀速拉动木块时,摩擦力大小等于弹簧测力计示数,当他沿水平方向由匀速拉木块改为加速运动,木块所受摩擦力________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(6)测量时,如果不小心使弹簧测力计向右上方倾斜,则木块受到的滑动摩擦力会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(7)本实验前,小明先将弹簧测力计在竖直方向进行调零(如图B),然后再进行上述实验,则测量出的滑动摩擦力大小与实际值相比将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
能力点
(8)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的路程—时间图像如图C所示。若用F1和F2分别表示0~t1和t1~t2时间内弹簧测力计的示数,则可判断F1________(选填“>”“<”或“=”)F2。
(9)小勇利用如图D所示的实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,在水平桌面边缘固定一个定滑轮,将弹簧测力计在竖直方向调零后按如图固定。在桌面放置一块长木板,将一个长方体木块平放在长木板上,通过细线绕过定滑轮与测力计相连,并保持细线的AB段竖直、BC段水平。水平向左拉动长木板,木块相对于桌面保持静止,不计细线的重力和滑轮处的摩擦力。
①图中木块受到滑动摩擦力的方向为____________,根据____________可知弹簧测力计的示数即为木块受到滑动摩擦力的大小。
②拉动长木板向左运动时__________(选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动。
③在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时,小勇换用一块质量更大的木块重复上述实验,发现测力计的示数变大了。由此得出压力越大,滑动摩擦力越大的结论,请你对他的实验做法进行评估: _______________________。
答案:接触面的粗糙程度
(1)匀速直线 等于
(2)甲、乙 越大 (3)乙、丙 越大
(4)丙 压力 接触面粗糙程度
(5)平衡 变大 不变 (6)变小
(7)偏小 (8)= (9)①水平向左 二力平衡 ②不需要 ③该实验做法不正确;实验中换用质量更大的木块时,没有控制接触面的粗糙程度不变
中考真题•体验
题组一:牛顿第一定律和惯性
1.(2025·乐山中考)生活中,人们常常利用物体的惯性。下列场景中属于利用惯性的是( )
①通过拍打窗帘清除它上面的浮灰
②汽车驾驶员和乘客必须使用安全带
③标枪运动员为取得好成绩,掷标枪前需要助跑
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
答案:B
2.(2025·宜宾中考)在体育活动中,斜向上投掷的实心球离开手后由于__________(选填“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__________(选填“能”或“不能”)落回小明的手中。
答案:惯性 能
3.(2023·鄂州中考)在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一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________。
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见表。
接触面材料 小车受阻力情况 小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾 大 23.2
棉布 较大 45.3
木板 小 97.5
同学们分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远;进一步推理得出的结论是:不受阻力作用时,运动的小车将__________________。
(3)上述实验除了用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和________法。
答案:(1)速度 (2)做匀速直线运动 (3)转换
题组二:二力平衡
4.(2024·盐城中考)下列情形中,松手后纸片还能保持平衡的是( )
答案:A
5.(2025·内蒙古中考)歼-15T是我国自主研制的第一型舰载多用途战斗机,拥有出色的对地对海打击能力以及强大的空战能力。如图,静止在地面上的歼-15T战斗机( )
A.受到重力、压力和支持力三个力
B.受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力
C.对地面的压力和地面对它的支持力是相互作用力
D.轮胎上有凹凸花纹是为了减小摩擦
答案:C
6.(2023·连云港中考)重450 N的箱子,在20 N水平推力的作用下,沿水平路面做匀速直线运动,地面对箱子的支持力大小为______N,箱子受到的阻力大小为______N。
答案:450 20
7.(2024·成都中考)在“探究二力平衡的条件”实验中,同学们设计了如图所示的甲、乙两种实验方案。小张同学认为乙方案更合理,理由是乙方案中使用小车时____________对实验的影响更小,可以忽略不计。实验中同学们认定小车在水平方向受力平衡,所依据的现象是小车__________。
答案:摩擦力 静止
题组三:运动和力的关系
8.(2025·广安中考)如图是某同学滑滑板车的情景,下列说法正确的是( )
A.滑板车的轮轴加润滑油是为了减小摩擦
B.蹬地时,脚对地的力与地对脚的力是一对平衡力
C.滑板车转弯时,滑板车处于平衡状态
D.不再蹬地时,滑板车就会慢慢停下来,说明力是维持物体运动状态的原因
答案:A
9.(2025·成都中考)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。
答案:运动状态 下
题组四:摩擦力
10.(2025·北京中考)如图所示实例中,为了增大摩擦的是( )
答案:C
11.(2024·呼伦贝尔中考)如图所示,在水平桌面上放置A、B两个长方体物块,A物块受到水平向右的拉力F1=9 N,B物块受到水平向左的拉力F2=6 N,此时A、B两物块一起向右做匀速直线运动,则A对B的摩擦力方向是__________(选填“向左”或“向右”),B对水平桌面的摩擦力大小为__________N。
【解析】由A、B两物块一起向右做匀速直线运动可知,A、B两物块都受到平衡力的作用,对物块A进行受力分析:物块A受到向右的拉力F1,所以物块B对A的摩擦力方向向左,大小为9 N,根据作用力和反作用力,A对B的摩擦力方向向右,大小为
9 N;
对物块B进行受力分析:B受到A方向向右大小为9 N的摩擦力,又受到F2=6 N向左的拉力,又因为它处于平衡状态,所以,桌面对B的摩擦力方向向左,大小为9 N-
6 N=3 N。
答案:向右 3
12.(2025·福建中考)如图为探究摩擦力的实验装置。当桶和沙的总质量为0.24 kg时,木块和木板在水平桌面上保持静止,力传感器示数为0.4 N。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。(g取10 N/kg)
【解析】由图可知,图中滑轮固定不动,是定滑轮,定滑轮不省力,但可以改变力的方向;
当桶和沙的总质量为0.24 kg时,木块和木板在水平桌面上保持静止,此时木块受到力传感器的拉力和木板对木块的摩擦力,处于平衡状态,则木板对木块的摩擦力为f1=F力=0.4 N;
由于力的作用是相互的,木块对木板的摩擦力为f'1=0.4 N;不计绳与滑轮间的摩擦,桶和沙对木板的拉力为F=G=mg=0.24 kg×10 N/kg=2. 4 N;此时木板受到桶和沙对木板的拉力、木块对木板的摩擦力和桌面对木板的摩擦力,处于平衡状态,则桌面对木板的摩擦力:f2=F-f'1=2. 4 N-0.4 N=2 N。
答案:改变力的方向 2
13.(2025·苏州中考)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、钩码等器材进行实验。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。
答案:(1)水平 (2)匀速直线 2. 2
(3)乙、丙
强化训练
【A层·基础必会】
一、选择题(每小题3分,共18分)
1.(2025·山东中考)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
2.(2025·福建中考)在体育运动中,如图中的做法为了减小摩擦的是( )
答案:A
3.如图所示,小车在水平推力作用下向前运动,下列说法正确的是( )
A.小车所受重力与水平面受到的压力是一对平衡力
B.小车在水平方向上受到推力和阻力的作用
C.撤去推力后,小车仍会前进一段距离是因为小车受到惯性
D.撤去推力后,小车最终停下来说明运动需要力来维持
答案:B
4.如图,同一长方体木块先后以相同的速度v在同一水平面上被匀速直线拉动,甲图中平放,乙图中竖放,丙图中平放且在上面叠放一重物(重物与木块相对静止)。木块所受的水平拉力分别为F甲、F乙和F丙,则( )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲=F乙=F丙
C.F甲=F乙<F丙 D.F甲<F乙=F丙
答案:C
5.(2025·深圳期中)如图所示,小龙在练习排球垫球时,排球离开胳膊后竖直向上运动。已知排球所受的重力约为3.0 N,排球竖直向上运动时所受的空气阻力约为
0.5 N,则排球所受合力的大小和方向为( )
A.2.5 N,竖直向上
B.2.5 N,竖直向下
C.3.5 N,竖直向上
D.3.5 N,竖直向下
答案:D
6.2025年11月14日,神舟二十一号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的重力分别为G1和G2,降落伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f,则下列关系式正确的是( )
A.f+F=G1+G2
B.f+F=G2
C.F=G1+G2+f
D.F=G2+f
答案:B
二、填空题(每空1分,共6分)
7.用洗衣机给湿衣服脱水时,是利用________(选填“衣服”或“水”)具有惯性;货车超载会使货车的惯性______(选填“变大”“不变”或“变小”),降低车的灵活性,增加发生交通事故的风险。
答案:水 变大
8.(2025·南充中考)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
9.如图甲所示,完全相同的木块A和B紧靠着平放在粗糙程度相同的水平桌面上,在16 N的水平推力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动。如图乙所示,若将A、B叠放到该桌面上,用水平力F2拉着B使它们一起做匀速直线运动,则拉力F2________(选填“大于”“等于”或“小于”)16 N。此时木块A所受的摩擦力为________N。
答案:等于 0
三、实验探究题(共23分)
10.(4分)在研究二力平衡条件的实验中,小红设计了如图所示的实验装置。
(1)该实验选用较轻的小卡片的目的是忽略卡片所受__________对实验的影响。
(2)小红将系在小卡片两端的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在两端挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力的方向相反,并且通过调整______________来改变拉力的大小。
(3)当卡片平衡时,小红将卡片扭转一个角度,发现松手后卡片不能保持平衡,会转动到原来的方位。可见,二力要平衡,必须作用在________________。
(4)小红用剪刀将卡片从中间剪开,松手后发现两半卡片都从手中被加速拉走。可见,二力要平衡,需要作用在____________________________。
答案:(1)重力 (2)钩码数量
(3)同一直线上 (4)同一物体上
11.(7分)关于“阻力对物体运动的影响”问题,某学习小组进行了如下探究实验:依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑,观察小车在水平面上滑行的最大距离,三种情况下的运动如图所示。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,目的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小________(选填“相等”或“不相等”),本实验中的“阻力”是指小车受到的__________。
(2)分析图中运动情况可知:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,说明小车受到的阻力越大,速度减小得越______(选填“快”或“慢”)。
(3)牛顿在伽利略等人的研究基础上,概括出牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持____________状态或__________________运动状态。
(4)牛顿第一定律____________(选填“是”或“不是”)直接由实验得出的,其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法。
(5)实验时,小车在水平面上运动的过程中受____________(选填“平衡”或“非平衡”)力。
【解析】(1)每次都从斜面上同一位置释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等;本实验中的“阻力”是指小车受到的摩擦力。
(2)根据图中运动情况可知:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,说明毛巾表面最粗糙,阻力最大,小车运动的距离就越近,这说明小车受到的阻力越大,速度减小得越快。
(3)牛顿第一定律的内容为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。
(4)牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括得出的,不是用实验直接得出的。
(5)运动的小车在木板上最终停下来,其运动状态发生了改变,受非平衡力的作用。
答案:(1)相等 摩擦力 (2)快
(3)静止 匀速直线 (4)不是
(5)非平衡
【B层·能力进阶】
12.(3分)(2025·安徽中考)如图所示,叠放在水平面上的甲、乙两个长方体物块,在水平拉力F的作用下,一起以速度v向左做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.甲对乙的摩擦力方向水平向左
B.水平面对甲的摩擦力方向水平向右
C.乙对甲的压力和水平面对甲的支持力是一对平衡力
D.乙受到的重力和甲对乙的支持力是一对相互作用力
答案:B
13.(3分)某次演练中,直升飞机悬停于高空,一伞兵(含伞)跳伞后竖直降落,其速度v与时间t的关系如图所示,在0~t1内,伞兵受到的重力________(选填“<”“=”或“>”)阻力;在__________(选填“t1~t2”或“t2~t3”)内,伞兵受到的阻力保持不变,此时受到的重力________(选填“<”“=”或“>”)阻力。
【解析】本题考查平衡力的相关知识。从图像可知,在0~t1内,速度在增大,即伞兵向下做加速运动,则受到的重力大于阻力;在t1~t2内,速度减小,即伞兵向下做减速运动,其受到的重力小于阻力;在t2~t3内,速度不变,即伞兵向下做匀速运动,重力等于阻力,重力不变,则阻力不变。
答案:> t2~t3 =
14.(12分)(2024·赤峰中考改编)为解决班级拔河比赛如何选队员的问题,物理老师引导学生做了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,他们选择了粗糙程度不同的长木板(粗糙程度:长木板3>长木板2>长木板1)、木块、相同的钩码若干、弹簧测力计,进行了实验。
(1)如图1所示,将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,根据______________知识可知,木块受到滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)如表是其中一组同学多次实验获得的实验数据。
实验
次数 实验条件 弹簧测力计示数F/N
1 木块 长木板1 0.7
2 木块上放1个钩码 长木板1 0.9
3 木块上放2个钩码 长木板1 1.1
4 木块上放1个钩码 长木板2 1.2
5 木块上放1个钩码 长木板3 1.6
①分析表中______________三次实验数据,可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。据此结论,选队员时应选体重____________(选填“大”或“小”)的同学。
②分析表中2、4、5三次实验数据,可以得出____________________ ________________,滑动摩擦力越大。
(3)该组同学又探究了不同材质的鞋底对拔河比赛的影响。设计方案如下:选用外形、体积完全相同的实心橡胶块和塑料块(如图2),用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次;比较实验数据得出结论。请指出此设计方案存在的问题____________________;在不改变器材的情况下提出改进方案_______________________________________。
【解析】(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动,根据二力平衡原理可知,木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)①分析表中1、2、3三次实验数据,接触面粗糙程度相同,压力越大,弹簧测力计示数越大,滑动摩擦力越大,故选队员时应选体重大的同学。
②分析表中2、4、5三次实验数据,压力相同,接触面越粗糙,弹簧测力计示数越大,可以得出,在压力相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)滑动摩擦力大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,此设计方案存在的问题是:没有控制压力相同,改进方案:将橡胶块和塑料块叠放在一起,用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次;比较实验数据得出结论。
答案:(1)二力平衡 (2)①1、2、3 大 ②在压力相同的情况下,接触面越粗糙 (3)没有控制压力相同 将橡胶块和塑料块叠放在一起,用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次;比较实验数据得出结论
15.(7分)(素养题)某跨铁路立交桥建造时,为了不影响南北方向上京九铁路的正常运行,主桥沿铁路线平行的方向上修建。重达2.48 万吨的主桥面建成后,再在水平方向上逆时针转动81.67度,以实现与东西方向引桥的精确对接,此项工程创造了转体重量最大、球铰直径最大、桥身最长三项世界纪录。
(1)主桥面转动时需要减小摩擦,请提出一种减小摩擦的办法:____________。
(2)主桥面水平方向上逆时针转动过程中,它受的是__________________(选填“平衡力”或“非平衡力”);要想主桥面受力平衡,二力必须满足大小相等,方向____________且作用在同一直线上。
(3)冬天,小明爸爸开车在桥面行驶时,车轮打滑,无法前行。于是爸爸提议让小明和家人下车,减轻车的负担以便于防滑。你觉得爸爸的方案____________(选填“可行”或“不可行”),理由是_______________________________________(2分)。
答案:(1)减小接触面的粗糙程度
(2)非平衡力 相反
(3)不可行 在接触面的粗糙程度一定的情况下,压力越小,摩擦力越小,车越容易打滑
答案:⑧静止 ⑨匀速直线运动 ⑩平衡 相等 相反
同一条直线
答案:阻碍 相反 越大 越粗糙 压力 粗糙程度
滑动 be ac d 压力 粗糙程度 滚动 分开
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