第2章 力与空间探索（知识清单）科学新教材浙教版八年级上册

该初中科学资料系统梳理“力与空间探索”知识体系，从力的概念、作用效果、三要素及测量入手，衔接运动与相互作用（牛顿第一定律、惯性、二力平衡、摩擦力），延伸到压强（压力作用效果、液体压强），最终结合空间探索（火箭原理、空间站、月球火星探索），构建完整学习支架。 知识链路按“基础概念-规律探究-应用拓展”逻辑展开，含实验设计（如阻力对运动影响）、易错点分析及对点训练。融入水火箭制作、中国航天案例，通过科学思维（模型建构、推理论证）和探究实践，培养科学观念与态度责任，适合教学使用。

第2章 力与空间探索 第1节 力 知识点 力及其作用效果 1、力是什么 1.杠铃被举起、小车被推动、路面被压实、铁屑被吸引等现象，说明物体和物体之间分别发生了举、推、压、吸引的作用，这说明了力的存在。 2.一个物体对另一个物体施加拉、提、压等作用时，另一物体就会受到这种作用，施加这种作用的物体叫施力物体，受到这种作用的物体叫受力物体。 3. 力的作用总是跟两个物体相联系(一个是施力物体，另-一个是受力物体)，单独一个物体不能产生力的作用，如果离开物体是不可能有力的作用的，即力是物体对物体的作用。 【能力拓展】 ①力的产生不能脱离物体，当发生力的作用时，总有两个物体存在，一个是施力物体,另一个是受力物体。施力物体相对于另一个物体来说，也是受力物体。 ②相互接触的物体不一定发生力的作用(如两正方体木块并排放在水平桌面上，两木块虽然接触,但它们之间没有发生相互作用)，没有接触的物体之间也不一定没有力的作用(如磁铁吸引相隔一定距离的小铁钉)。 2、力的作用效果 （1）改变物体的运动状态：使物体不在处于静止或运输直线运动的情况。 （2）改变物体的形状：使物体形状发生变化（可能有些变化过于微小，需要放大才能看见） 知识点 力的图示 1.力的三要素：大小、方向、作用点 力的三要素均影响力的作用效果。 2.力的示意图：科学上通常用一条带箭头的线段来直观地表示力，在受力物体上沿着力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，在箭头边上标上力的大小，线段的起点或终点表示力的作用点。这种表示力的图形叫做力的示意图（前图）。 3.力的图示：后图表示力的图示（多了选定标度这一步骤） 知识点 力的作用是相互的 1.相互作用力 手拍桌子，手感到疼，说明一个物体对另一个物体施加力的作用时，也同样受:到另一个物体对它的力的作用。也就是说，物体间力的作用是相互的。 2.相互作用力的特点 物体间的相互作用力又称为作用力与反作用力。如果把其中一个力叫作用力，则另一个力就叫反作用力。 (1)相互作用力的大小相等、方向相反、作用在两个物体上，并且作用在同一条直线上。 (2)物体间力的作用是同时产生、同时消失的，没有先后之分。 知识点 力的测量 1.力的单位 要准确地区分力的大小，就要进行力的测量，而测量力的大小，首先应该确定力的单位。在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，用字母N表示。它是以英国科学家牛顿的名字命名的。拿起两个鸡蛋所用的力大约是1牛。 2.弹性弹力 (1)弹性:物体受到力的作用时会发生形变，不受力时又会恢复到原来形状，物体的这种性质称为弹性。 (2)弹力:发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。弹力是由物体发生弹性形变而产生的力。 3.测力计 （1）胡克定律：胡克实验得出同一弹簧的弹力大小与形变量成正比。 （2）测量力的大小的工具叫做测力计：弹簧测力计是一种常用的测力计，它的内部装有一根可以伸缩的弹簧。 4.弹簧测力计的原理和使用 原理:在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长越长。 使用弹簧测力计时应注意以下问题: (1)调零:使用前应检查指针有没有对准零刻度线，若没有对准，则需要调零。 (2)被测力不能超出弹簧测力计的测量范围，即量程。 (3)测量时拉杆、弹簧不能与面板摩擦。 (4)测量时，弹簧测力计的弹簧伸长方向要跟所测力的方向在同一条直线上，即要沿着弹簧测力计的轴线方向施力。 (5)读数时，应让视线与面板表面刻度垂直。 知识点 重力 1.重力的产生：物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力，通常用字母G表示。 2.重力的方向 重力的方向总是竖直向下。重力方向竖直向下的应用: 砌墙时，利用重垂线来检查所砌墙壁是否竖直 利用水平仪检查桌面、窗台等是否水平 利用重垂线检查相框是否挂正 3.重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到重力的作用集中于一点,这一叫做物体的重心。 4.确定重心的方法 (1)有规则几何形状且质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心。 (2)不规则薄板状物体的重心可用悬挂法得到。 先在A点把物体悬挂起来，物体静止时，薄板所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上，然后在另一点C把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的交点0就是薄板状物体重心的位置。 【能力拓展】 重力的方向不可说成垂直向下，竖直向下和垂直向下的含义是不同的。 ①“竖直向下”是指与水平面垂直向下的方向。 ②“垂直向下”是指垂直于支持面向下，只有当物体在水平支持面上时，竖直向下与垂直向下才相同。 探究重力大小的相关因素 实验器材:弹簧测力计、质量均为100克的钩码4个。 实验过程:用弹簧测力计依次测出1 ~ 4个钩码受到的重力，并记录表格 测量分析数据:以质量为横坐标，重力为纵坐标，建立直角坐标系，根据表格中的数据在坐标系中描点，连接这些点，发现重力----质量图像是一条过原点的倾斜直线。 实验结论:物体受到的重力跟它的质量成正比。重力和质量的比值大约是9.8牛/千克。 重力与质量的关系式G=mg 通常g取9.8牛/千克，表示质量为1千克的物体受到的重力为9.8牛。 粗略计算时,g值也可以取10牛/千克。 同一物体重力的大小还跟什么因素有关呢? (1)重力的大小跟物体所在的纬度、高度有关，物体在极地受到的重力比在赤道要略大些，在山脚受到的重力比在山顶要略大些。同物体在不同的地方，重力的大小略有不同，所以许多商品的包装上所写的“毛重”“净重”等所指的其实是质量，而不是重力。 (2)同一物体在不同的星球上，其重力是不同的，质量为1千克的物体，在不同星球上受到重力如下表所示。 星球 月球 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 重力(牛) 1.62 3.60 8.50 9.80 3.76 22.9 9.05 8.30 1.0 第2节 运动与相互作用 知识点 牛顿第一定律 1.牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到外力作用时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。 有关牛顿第一定律的两个易误问题 (1)由牛顿第一定律可知，一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,说明物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受任何力的作用时，将保持匀速直线运动状态。因此，我们应当切记“力是改变物体运动状态的原因”。 (2)牛顿第-定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验。 【能力拓展】 这个问题难以直接通过实验作出回答，因为我们很难为运动的物体创造一个“不受力的作用”的实验条件。我们采用的方法是实验推理法(或理想实验法)。 同一高度由静止滑下：目的是使小车刚进入水平面时具有相同的速度，这是控制变量法的具体应用。 2.探究阻力对小车运动的影响： (1)设计实验:取一辆小车，让它三次都从同一斜面上的同一高度由静止滑下。每次水平面的表面不同，第一次在水平面上铺上毛巾，第二次换成棉布，第三次换成木板。比较小车每次在水平面上滑行的距离有什么不同。 (2)实验器材:小车、斜面、棉布、木板、毛巾、刻度尺。 (3)实验过程:①让小车从斜面上适当的位置由静止开始滑下，水平面铺上毛巾，观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离;②让小车从斜面上同一位置由静止开始滑下，水平面铺上棉布，观察小车在阻力较小的棉布表面上滑行的距离;③让小车从斜面上同一位置由静止开始滑下，水平面铺上木板，观察小车在更光滑些的木板表面上滑行的距离。 (4)实验结果: 水平面的材料 小车受到的阻力(大，较大，小) 小车运动的距离(大，较大，小) 毛巾 大 小 棉布 较大 较大 木板 小 大 (5)探究结论:实验结果表明，水平面越光滑，小车运动时受到的阻力越小，通过的距离越远，速度减小得越慢。 (6)理论推导:假如小车在运动中没有受到任何力，它将保持原来的速度沿直线永远运动下去。 知识点 惯性 1.定义：我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。因此，牛顿第一定律也叫做惯性定律 。 2.惯性的利用 生活中利用惯性可带来很多便利。如: 锤头松了，把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头;跳远时助跑可以跳得更远;拍打衣服除掉上面的灰尘;洗手后用力甩等，都是利用了物体的惯性。 3.惯性的危害及防止 惯性有时会给人们带来危害，需要防范。如骑车太快容易发生事故，车速太快、车距太近容易发生交通事故，车辆在急转弯时容易侧翻等。为此，交通管理部门制定了相关规定，如要求小型客车的司机和乘客必须系安全带，防止汽车突然刹车时，人由于惯性向前运动而造成伤害，车辆行驶中要保持车距，限制车速，禁止超载等。 【能力拓展】 ①一切物体都具有惯性，都具有惯性。 ②惯性大小是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。 ③惯性是物体的一种属性，它不是力。惯性是每个物体都具有的，不需要两个物体的相互作用，惯性只有大小，没有方向。所以描述惯性现象时，只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。 知识点 二力平衡 1.定义：当一个物体在两个力的作用下，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力是平衡的(即二力平衡)。 2.探究二力平衡的条件 （1）大小相等：受力平衡要力的大小相等 （2）方向相反：对于一个物体的两个力方向相反才能平衡 （3）作用在同一直线上：作用在同一直线上的两个力才能平衡 （4）作用在同一物体上：满足以上三个条件的力还得作用在同一物体上。 实验结论:通过实验分析我们可以发现，要使物体在两个力的作用下保持静止状态必须满足下列四个条件:两个力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上 3.平衡力和相互作用力 知识点 摩擦力 1.定义：两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势或相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。 2.摩擦力产生的三个条件 (1)两物体接触面粗糙；(2)两物体之间正在发生相对运动或有相对运动趋势；(3)两物体相互挤压，发生形变，有弹力。这三个条件缺不可。 3.摩擦的种类 (1)滑动摩擦:两个物体之间因相对滑动而产生的摩擦。 (2)滚动摩擦:两个物体之间因相对滚动而产生的摩擦。 (3)静摩擦:两个有相对运动趋势但相对静止的物体之间存在的摩擦。 4.摩擦力的方向 由于摩擦力阻碍物体相对运动或相对运动的趋势，所以摩擦力的方向必定与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。 知识点 摩擦力的影响因素 1.摩擦力的测量：利用二力平衡的原理进行测量读数 2.测量滑动摩擦力方式的对比：方案一需要匀速直线运动，方案二只要运动（不用匀速）就可以 3.影响滑动摩擦力大小的因素：利用如图所示的方式探究摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度、接触面积大小、速度大小。 4.结论：影响滑动摩擦力大小的因素有表面压力大小、接触面粗糙程度有关，与速度大小，接触面积大小无关。 增大或减小摩擦的方法 1.增大有益摩擦的方法:增大压力；增大接触面的粗糙程度；用滑动代替滚动。 2.减小有害摩擦的方法:减小压力；减小接触面的粗糙程度；用滚动代替滑动；使两个互相接触的摩擦面彼此分离(如形成气垫)。 第3节 压强 知识点 压力的作用效果 1.压力：垂直于物体接触面，由于发生形变产生的力。 压力的方向：压力方向与弹力方向一致，垂直于接触面。 物体压力与重力的关系 2.实验探究:影响压力作用效果的因素（观察凹陷程度比较） (1)设计并进行实验 ①按照图甲所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。 ②在小桌上放上砝码，按照图乙所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。 ③在小桌上放上砝码，按照图丙所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。 (2)分析与论证 ①比较甲图和乙图:海绵的受力面积相同，乙图中小桌对海绵的压力大，乙图中的海绵被压下得深，即乙图压力的作用效果比甲图的明显，故可得出:受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。 ②比较乙图和丙图:海绵受到的压力相同，乙图海绵的受力面积小，乙图中海绵被压下得深，即乙图压力的作用效果比丙图的明显，故可得出:压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 (3)结论:影响压力作用效果的因素有压力的大小和受力面积的大小。当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 3.压强 (1)定义:物体单位面积受到的压力叫做压强。 (2)公式:压强=压力/受力面积 (P表示压强，F表示压力，S表示受力面积)。 (3)单位:国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕(Pa)。1帕=1牛/米2，帕斯卡是一个很小的单位， 常用的压强单位有百帕(102Pa)、千帕(103Pa )、兆帕(106Pa )。 知识点 增大或减小压强的方法 1.增大压强的方法:增大压力(受力面积一定时),减小受力面积(压力一定时)，或者增大压力的同时减小受力面积。 2.减小压强的方法:减小压力(受力面积一定时)，增大受力面积(压力一定时)，或者减小压力的同时增大受力面积。 知识点 液体的压强 1.科学中，常用压强计来比较液体内部的压强。 （1）将压强计放在同一液体同一深度，方向不同发现压强大小一致 （2）将压强计放在同一液体，相同方向，不同深度发现压强大小与深度有关 （3）将压强计放在不同液体，相同深度，发现压强大小与液体密度有关 2.液体压强的计算公式： 如图所示，圆柱形容器中液体密度为ρ，深度为h，容器底面积为S，则液体体积V＝Sh，质量m＝ρV＝ρSh，重力G＝mg＝ρShg。液体对容器底部的压力F＝G，则容器底部受到的液体的压强 p＝＝＝＝ρgh p＝ρgh即为液体内部的压强公式。 3.压强计的工作原理:当金属盒的橡皮膜受到压强时，U形管左右液面就会出现高度差。橡皮膜受到的压强越大，两管内液面的高度差就越大。 4.液体对容器底部和侧壁的压强 大量实验:表明，液体对容器的底部和侧壁都会产生压强，液体的深度越大，产生的压强越大。 液体不但对容器的底部和侧壁会产生压强，液体的内部也存在压强。 5.液体内部压强的特点 大量实验表明:切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大；在同一深度，液体向各个方向的压强相等。同一深度处，液体密度越大，压强越大。 6.不规则容器液体压强的计算： 在甲图的情况下(容器是柱形)，液体对容器底部的压力才等于液体的重力；而乙图中，液体对容器底部的压力小于液体的重力；丙图中，液体对容器底部的压力大于液体的重力。对乙、丙两种情况，要算液体对容器底部的压力，应先利用p＝ρhg算出容器底部所受的压强，再利用公式F＝pS(S是容器的底面积)算出容器底部受到的液体的压力。 第4节 空间探索 知识点 火箭 1.火箭的工作原理 力的作用是相互的。火箭燃料仓中的燃料燃烧产生高温高压气体，从火箭底部开口向后喷出时，产生反作用力推动火箭向前运动。 2.火箭的工作过程 火箭飞行时，燃料仓空了若不扔掉会成为负担，多级火箭通过分离空燃料仓让火箭飞得更高更远。我国长征二号、长征五号等系列火箭多为多级火箭，长征五号运载火箭是我国目前推力最大、运载能力最强的运载火箭。 3.制作水火箭 （1）材料与工具：塑料瓶（500mL、2 个）、气门嘴（含气门芯）、细木棍、彩色卡纸、防水胶带、打孔橡胶塞、塑直尺、裁纸刀、剪刀、打气筒等。 （2）结构示意图： （3）设计与制作 · 头部制作：将塑料板卷成圆锥形并用防水胶带固定，套上彩色卡纸圆锥并固定，去掉塑料瓶下端最宽处底部。 · 尾翼制作：切割塑料板，制作四个尾翼并对称粘贴到去掉瓶底的塑料瓶上。 · 连接：将头部与带尾翼的下半部分对接并用防水胶带固定。 · 喷嘴制作：将气门嘴插入打孔橡胶塞，确保密封性。 （4）发射前准备 · 场地选择：挑选空旷、无障碍物、人员稀少的场地。 · 水量调控：用水量为火箭容空间的\(\frac{1}{4}\)到\(\frac{1}{3}\)之间。 · 发射角度：水平方向飞行最佳角度在\(50^{\circ}\)到\(55^{\circ}\)之间，可通过控制量角器确定。 · 发射操作：装水、安装橡胶塞、连接发射器、调整角度后发射。 · 安全注意事项：确保火箭和轨道平直，严禁朝人发射，围观者站到发射手后方。 （5）交流评估 · 遇到的问题及解决方法：气密性问题可在瓶塞周围缠绕防水胶带；重心不稳可调整尾翼位置和增加配重。 · 改进措施：优化箭体形状使其更光滑；升级尾翼增强硬度和稳定性；精准控制水量和气压。 知识点 中国空间站 1.空间站的作用 是我国的太空家园，为空间科学实验、技术试验研究提供条件，促进空间科学技术发展，辐射带动相关领域技术创新，还可用于测试验证军事技术装备，提升国防实力和国际地位。 2.空间站发展脉络 （1）第一阶段：发射神舟系列载人飞船，建成试验性载人飞船工程，开展空间实验。 （2）第二阶段：突破交会对接技术，利用载人飞船技术改装发射空间实验室，解决短期有人照料的空间应用问题。 （3）第三阶段：建造载人空间站，解决较大规模、长期有人照料的空间应用问题，2022 年 11 月中国空间站全面建成。 3.中国空间站组成：包括天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、神舟系列载人飞船、天舟系列货运飞船。 （1）天和核心舱：2021 年 4 月 29 日发射，是空间站管理和控制中心，具备交会对接、航天员长期驻留等能力，舱内总容积约50m3。 （2）问天实验舱：2022 年 7 月 24 日发射，用于开展空间科学与应用实验。 （3）梦天实验舱：2022 年 10 月 31 日发射，用于开展空间科学与应用实验。 （4）神舟系列载人飞船：负责运送航天员往返天地，2003 年神舟五号使中国成为第三个拥有载人航天技术的国家。 （5）天舟系列货运飞船：承担向空间站运输物资等任务，2017 年天舟一号发射成功。 知识点 探索月球与火星 1.探索月球 2004 年开启 “嫦娥工程”，分 “无人月球探测”“载人登月”“建立月球基地” 三个阶段。 （1）无人月球探测：分 “绕”“落”“回” 三期。 · “绕”：2007 年 “嫦娥一号” 发射，绕月运行后受控撞月。 · “落”：2013 年 “嫦娥三号” 软着陆月球，开展科学探测。 · “回”：2020 年 “嫦娥五号” 着陆月球，采样并携带月球样品返回地球。 （2）载人登月阶段：2023 年 5 月启动，目标 2030 年前实现载人登月，开展科学考察和技术试验。 （3）建立月球基地：推动载人航天技术向深空发展，深化对月球和太阳系的认识。 2.探索火星 （1）命名：2020 年 4 月 24 日，中国行星探测任务命名为天问系列，首次火星探测任务为天问一号。 （2）探测器构成与发射着陆：天问一号由轨道飞行器和火星车构成，2020 年 7 月 23 日发射，2021 年 5 月 15 日祝融号火星车着陆火星并巡视探测。 （3）任务成就：一次任务完成火星环绕、着陆和巡视探测，使我国成为第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家，实现深空探测技术跨越。 易错点01力 1. 误区：单个物体可以产生力；物体接触就一定有力，不接触一定无力 正确：①力是物体对物体的作用，必须同时有施力物体、受力物体两个物体；②接触若无挤压、形变，无弹力；磁力、重力不接触也能产生 2. 误区：运动状态改变只指速度变大/变小 正确：运动状态改变包含三种：速度大小改变、运动方向改变、大小+方向同时改变；曲线运动方向一直在变，属于状态改变 3. 误区：力的图示和力的示意图混为一谈 正确：示意图只体现方向、作用点；力的图示必须加标度、严格按比例画线段长度，完整表示三要素（大小、方向、作用点） 4. 误区：弹簧长度越长，弹力越大；弹簧测力计只能竖直使用 正确：①弹性限度内，弹簧伸长量与拉力成正比，超出限度弹簧塑性损坏，不再成正比；②测力计只要拉力与弹簧轴线一致，水平、倾斜都可以使用 5. 误区：重力方向是垂直向下；压力方向竖直向下 正确：重力永远竖直向下（垂直水平面、指向地心）；压力垂直于接触面指向被压物体 6. 误区：质量会随位置变化，重力是物体固有属性；g=9.8N/kg等价于1kg=9.8N 正确：质量是物体本身属性，不随位置、形状、状态改变；G=mg，月球上g变小，重力变小；g含义：质量1千克的物体受到的重力为9.8牛，质量和力单位不能换算 【对点训练】 1．轻质弹簧S的上端固定在天花板上，下端悬挂一质量为m的物体，平衡时弹簧的长度为L1，现将一根与S完全相同的弹簧剪为S1和S2两部分；将质量分别为m1和m2的两物体分别与S1和S2相连并悬挂在天花板上（m1+m2＝m）如图所示。平衡时S1+S2的长度之和为L2，则（　　） A．L2一定等于L1 B．L2一定大于L1，且m1越大、S1原长越长，L2就越长 C．L2一定小于L1，且m1越大、S2原长越长，L2就越短 D．L2一定小于L1，且m2越大、S1原长越长，L2就越短 2．为了探究拔河比赛取胜的“秘密”，同学们做了如图所示的实验。第一次（如甲图），甲、乙两人站在地上分别用100N的拉力，结果两人正好处于相持状态；第二次（如乙图），甲站在一平板小车上，乙站在地面上，两人仍用100N的拉力拉绳，甲同学被乙同学匀速向右拉动，整个过程中不计绳及弹簧秤的自重。则下列说法正确的是（　　） A．甲中弹簧测力计的示数等于200N B．乙中弹簧测力计的示数等于100N C．甲中弹簧测力计受力不平衡 D．乙中弹簧测力计受力不平衡 3．如图所示的四个装置中，弹簧和小球均完全相同，当小球静止时各弹簧均在弹性限度内，对应长度分别为L1、L2、L3、L4，弹簧和细线的质量均不计，忽略摩擦，则下列关系式正确的是（　　） A．L1＝L2＝L3＝L4 B．L1＝L2﹣L4＞L3 C．L2＞L1＝L3＝L4 D．L2＝L4＞L1＝L3 4．某实验小组的同学对A、B两根橡皮筋进行探究，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码图甲所示，记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．分别用这两根橡皮筋制成的测力计，橡皮筋 B 制成的测力计测量的精确度高 B．将本实验中两根橡皮筋并列起来一起用，能够测的力最大值为25N C．将本实验中两根橡皮筋串接起来一起用，能够测的力最大值为10N D．当在两根橡皮筋上都悬挂重力为8N 的物体时，橡皮筋A的伸长量为8cm 5．某小组同学研究两个物体间相互作用力的特点。现有器材为：力传感器（相当于测力计）、数据采集器（可将测得的力的大小输送至计算机）、计算机、玻璃板、细线等。如图（a）、（b）为他们设计的两种实验方案。 （1）他们应根据图 所示方案进行实验。 （2）图c为正确操作下，传感器示数随时间变化的图像，30秒时它们的示数均为 N，该小组同学经过多次实验得出结论：两个物体间相互作用力的 是相等的。 易错点02运动与相互作用 一、牛顿第一定律与惯性 1.误区：力是维持物体运动的原因 正确：力是改变物体运动状态的原因，惯性维持物体运动，小车停下是因为受到阻力 2.误区：静止物体没有惯性，速度越大惯性越大 正确：一切物体在任何状态下都有惯性；惯性大小只由质量决定，质量越大惯性越大，与速度、运动状态无关 3.误区：牛顿第一定律可以用实验直接验证 正确：绝对光滑、不受阻力的平面无法在现实中实现，定律是实验+科学推理得出的 二、二力平衡 & 相互作用力 平衡力：作用在同一个物体上，同体、等大、反向、共线（例：桌子重力与地面支持力） 相互作用力：作用在两个不同物体上（手压桌子，手的压力、桌子对手的支持力） 易错原因：核心判别点“受力物体是否同一”抓不住，受力分析直接丢分 三、摩擦力高频易错 1.误区：摩擦力总是阻碍物体运动，永远是阻力 误区：静止的物体不受摩擦力；运动的物体一定受滑动摩擦力 正确：斜面上静止木块、手握悬空瓶子都受静摩擦力；滚动的车轮是滚动摩擦，不是滑动摩擦 易错原因：只认识滑动摩擦力，忽略静摩擦、滚动摩擦两种形式 2.误区：静摩擦力大小随压力增大而变大；滑动摩擦力与速度、接触面积有关 正确：①静摩擦力由平衡力决定，等于外力，和压力无关；②滑动摩擦力只与压力大小、接触面粗糙程度有关，速度快慢、接触面宽窄不影响大小 易错原因：混淆两类摩擦力的影响因素，控制变量实验结论记混 【对点训练】 6．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 7．图甲是机场内正在匀速运行的水平行李传送带，传送行李的同时检测箱内是否拼带违禁物品，图乙是其俯视示意图，与传送带保持相对静止的行李箱M、N运动到如图位置时，下列分析正确的是（　　） A．此时N受力平衡 B．传送带对M的支持力和M受到的重力是一对相互作用力 C．此时M不受摩擦力 D．M对传送带的压力和传送带对M的支持力是一对平衡力 8．如图甲所示，小黄用水平推力F把木块沿水平地面向前推动。其F﹣t图像和v﹣t图像分别如图乙、丙所示，请回答： （1）由图像可知，当t＝1s时，物体处于 （选填“静止”“加速”或“匀速”）状态。 （2）第10秒末时，突然撤去推力F，由于惯性木块仍将移动一段距离，此时受到的摩擦力为 N。 （3）在整个过程中，木块受到平衡力的时间段有 。 A.0～2s B.2s～6s C.6s～10s D.10s～12s 9．一重力G＝1.6×10﹣3N的雨滴从高空由静止开始竖直落下（不计横向风的影响），设雨滴下落过程中受到的空气阻力F阻与下落速度的平方v2成正比，关系为F阻＝kv2 其中k为常数，且k＝1×10﹣4N•s2/m2。 （1）该雨滴匀速下落时所受空气阻力的大小； （2）雨滴匀速下落时的速度为多少？ （3）请在图中画出从开始下落到落地这一过程中雨滴的运动速度随时间变化的图像。（描绘出大致情况即可） 10．如图所示，小明在测量滑动摩擦力时，将物块A置于水平木板上，用弹簧测力计水平向右拉A，使其始终做匀速直线运动，经过区域1和区域2时，弹簧测力计的示数分别为1.2N和1.8N，两区域示数不同的原因是（　　） A．在区域1中A对木板的压力更大 B．在区域2中A对木板的压强更大 C．木板上区域1的粗糙程度更大 D．木板上区域2的粗糙程度更大 易错点03压强 1.误区：压力等于重力，压力方向总是竖直向下 正确：只有水平放置的固体，压力大小才等于重力；斜面上物体压力小于重力；压力始终垂直接触面 易错原因：默认所有压力都是物体自重产生，受力分析不严谨 2.误区：受力面积就是物体的总面积 正确：受力面积是两个物体相互接触的实际接触面积 3.误区：压强越大，压力一定越大 公式 p=F/S，压强由压力、受力面积两个变量共同决定，S很小时，很小的力也能产生很大压强（针尖） 4.误区：液体深度h是液体到容器底部的高度 正确：液体压强公式p=ρgh中，h指从液面往下的垂直深度，不是到底部的距离 5.误区：液体对容器底部的压力一定等于液体重力 正确：柱形容器F=G；上宽下窄容器F＜G；上窄下宽容器F＞G 【对点训练】 11．如图甲所示，一个长方体木块在水平拉力F作用下，在水平桌面上运动，已知拉力随时间变化的图像如图乙所示，木块的速度随时间变化的图像如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力f1等于 N，它与木块在第1s时的摩擦力f2大小关系是f1 f2（选填“＞”、“＝”或“＜”）；如果将静止在水平桌面上的木块沿竖直方向切割掉三分之一，则切割前后木块对桌面的压强之比是 。 12．当用手按图钉帽时，图钉能大小不变地将压力传递至图钉尖，使图钉进入墙壁中.那么当液体受压时，也会有上述现象吗？小明对此作了如下猜想：液体受压时也能大小不变地传递压力.他设计了如图1所示的装置来探究.容器中利用两个活塞（自重、摩擦不计）封装着若干液体，在两边活塞上加砝码M，使两边平衡.改变砝码质量，将数据记录在表一中，S1S2分别为两个活塞的横截面积。 表一：S1＝10cm2、S2＝40cm2 次数 M1（kg） F1（N） M2（kg） F2（N） 1 0.1 0.98 0.4 3.92 2 0.2 1.96 0.8 7.84 3 0.3 2.94 1.2 11.76 （1）从表1中的数据可知，小明的猜想是 的（选填“正确”或“错误”）。 （2）联系表1中的F和S，可知密闭液体大小不变传递的是 。 （3）根据上述结论，填写表2的空格： 。 表二：S1＝10cm2、S2＝600cm2 次数 F1（N） F2（N） 1 20 ▲ （4）如图2，左右两人都将活塞往对方推，两人的力气差不多大，这场比赛的结果是 边（填“左”或“右”）的人将获胜。 13．自动咖啡机会根据感应到的压力控制出咖啡的量。在某次制作中，将装有少量牛奶的平底薄壁筒杯放在水平杯座上接咖啡。（如图甲）杯座受到的杯子压力F随流出咖啡时间变化的图像如图乙所示。筒杯口面积S1＝56cm2，杯底面积S2＝45cm2，杯高H＝10cm，筒杯质量不计。 （1）在这次咖啡制作中，咖啡机流出咖啡的质量是多少？ （2）t＝30s时，杯座上的咖啡杯对杯座的压强有多大？ （3）t＝40s时，咖啡对杯底的压强 杯子对杯座的压强（填“大于”“等于”或“小于”）。 14．质量分别为m甲、m乙，密度分别为ρ甲、ρ乙的甲、乙两种液体分别盛在底面积不同的柱形容器中，如图（a）所示，已知液体对各自容器底部的压强相等，现将甲、乙液体互换容器（均不溢出），如图（b）所示，甲、乙液体对容器底部压力变化量分别为ΔF甲、ΔF乙，压强的变化量分别为Δp甲、Δp乙，则下列说法不正确的是（　　） A．Δp甲＞Δp乙 B．ΔF甲＜ΔF乙 C．ρ甲＞ρ乙 D．m甲＞m乙 15．如图所示，底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器（容器厚度不计），装有质量相同的A、B两种液体，放在水平桌面上，液面高度相同，若液体对容器底部的压强分别为pA、pB，液体对容器底部的压力分别为FA、FB；容器对桌面的压强分别为p甲、p乙，容器对桌面的压力分别为F甲、F乙，则它们的大小关系正确的是（　　） A．pA＞pB，FA＞FB；p甲＝p乙，F甲＝F乙 B．pA＜pB，FA＜FB；p甲＝p乙，F甲＝F乙 C．pA＝pB，FA＝FB；p甲＞p乙，F甲＞F乙 D．pA＜pB，FA＜FB；p甲＞p乙，F甲＞F乙 16．如图所示，一质量均匀的长方体木板放在水平桌面上静止，①②③各为其中的图甲此时它对桌面的压强为p。小龙同学首先只切除③，余下的木板对桌面的压强p1，则p p1；然后再切除①，余下的木板对桌面的压强为p2，则p1 p2（两空均选填“＞”或“＝”或“＜”），如果用一个水平推力F将物块A从图甲位置推到如图乙位置，压强随时间变化的关系图象应为 （填“丙”或“丁”）图。 易错点04 空间探索 1.误区：火箭升空的动力来自空气的推力 正确：利用力的作用是相互的，火箭向下高速喷出燃气，燃气给火箭向上的反作用力，真空太空也能推进，不需要空气 易错原因：类比飞机机翼升力原理，混淆两种升空动力 2.误区：空间站内部没有重力，物体不受重力 正确：空间站处于微重力（完全失重）状态，不是不受地球引力，引力全部用来提供绕地球圆周运动的向心力；只是物体对接触面无压力、无弹力 易错原因：把失重等同于零重力，天体引力概念模糊 3.误区：水火箭飞得越高，装水越多越好 正确：水火箭是水+压缩空气喷出获得反冲力，水量过多会增大自重，反而降低飞行高度，存在最佳装水量 易错原因：单一认为水量越大推力越大，忽略整体质量影响 4.误区：月球上可以直接用弹簧测力计测物体质量 正确：月球g变小，测力计测的是重力，无法直接读出质量；天平依靠等臂杠杆平衡，不受重力影响，可以测质量 5.误区：太空失重环境下，所有测量工具都无法使用 可正常使用：天平、刻度尺、电流表、电压表； 不能使用：弹簧测力计测重力、体重秤、水银气压计 易错原因：笼统记忆失重影响，没有分类理解仪器工作原理 【对点训练】 17．目前，我国许多船只都安装了北斗卫星导航系统，船员可利用北斗卫星导航系统进行导航，但用指南针和观星的方法导航仍然是船员必须掌握的基本技能。这说明（　　） A．技术的发展是必然的，与人们的需求无关 B．技术的发展对提升船只航行安全作用不大 C．利用北斗卫星导航系统进行导航的技术还不够先进 D．现代导航技术的发展不能完全取代原有技术 18．2024年8月中国科学院科研团队对月壤研究发现氢和含铁的矿物在高温下能生成铁和水，这是一种全新的月壤生产水的方法。一吨月壤就能产生51﹣76公斤的水，有望为未来月球科研站和空间站的建设提供重要的设计依据。下列有关科学、技术与工程的说法正确的有（　　） ①科学家对月壤研究发现氢和含铁的矿物在高温下能生成铁和水，属于科学原理 ②建造未来月球科研站和空间站需要多种技术支持，属于工程 ③建造未来月球科研站和空间站可以帮助科学家了解更多有关月球的信息 A．①③ B．②③ C．①② D．①②③ 19．火星是地球的近邻，人类对火星的探测一直没有停止过。 （1）如图所示为我国“天问一号”火星探测器行至距离火星1.1万千米处拍摄的火星图像。此时，“天问一号”火星探测器拍摄到的火星图像与地球上看到的 （填月相名称）类似。 （2）若某探测器在地球表面所受的重力为5000N，则当该探测器停留在火星表面时， 其质量为 kg。 20．2021年5月15日“祝融号”火星探测器首次在火星着陆，中国人即将开始对这颗红色星球展开实地探素，与地球相比，火星上的陨石坑更多更大的原因是（　　） A．火星表面没有液态水 B．火星的公转速度比地球公转速度更快 C．火星和太阳的距离比地球和太阳距离更远 D．火星表面大气密度比地球表面大气密度小得多 21．某校项目化实验小组的同学利用可乐瓶等材料制作水火箭（如图甲所示），并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图乙所示。实验过程：将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直向上飞。 （1）水火箭向下喷水，水火箭却向上飞行是由于 。 （2）实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量 来间接反映这个高度。 （3）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点的运动情况，照相机每隔0.2s曝光一次，从照片可以看出，水火箭运动情况是 （填“匀速”或“变速”）直线运动。 （4）如丁图为水火箭发射后的速度时间数据图，则水火箭上升时受到推力等于阻力为第 秒的时刻。 （5）以下是水火箭的部分评价量表： 评价指标 优秀 合格 待改进 功能性 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t≥6s 火箭能顺利升空，在空中的上升时间3s≤t＜6s 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t＜3s或不能升空 图丁是小组同学实验时水火箭的速度和时间的关系，请结合评价量表的功能性指标，对该水火箭进行评价并说明理由： 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 力与空间探索 第1节 力 知识点 力及其作用效果 1、力是什么 1.杠铃被举起、小车被推动、路面被压实、铁屑被吸引等现象，说明物体和物体之间分别发生了举、推、压、吸引的作用，这说明了力的存在。 2.一个物体对另一个物体施加拉、提、压等作用时，另一物体就会受到这种作用，施加这种作用的物体叫施力物体，受到这种作用的物体叫受力物体。 3. 力的作用总是跟两个物体相联系(一个是施力物体，另-一个是受力物体)，单独一个物体不能产生力的作用，如果离开物体是不可能有力的作用的，即力是物体对物体的作用。 【能力拓展】 ①力的产生不能脱离物体，当发生力的作用时，总有两个物体存在，一个是施力物体,另一个是受力物体。施力物体相对于另一个物体来说，也是受力物体。 ②相互接触的物体不一定发生力的作用(如两正方体木块并排放在水平桌面上，两木块虽然接触,但它们之间没有发生相互作用)，没有接触的物体之间也不一定没有力的作用(如磁铁吸引相隔一定距离的小铁钉)。 2、力的作用效果 （1）改变物体的运动状态：使物体不在处于静止或运输直线运动的情况。 （2）改变物体的形状：使物体形状发生变化（可能有些变化过于微小，需要放大才能看见） 知识点 力的图示 1.力的三要素：大小、方向、作用点 力的三要素均影响力的作用效果。 2.力的示意图：科学上通常用一条带箭头的线段来直观地表示力，在受力物体上沿着力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，在箭头边上标上力的大小，线段的起点或终点表示力的作用点。这种表示力的图形叫做力的示意图（前图）。 3.力的图示：后图表示力的图示（多了选定标度这一步骤） 知识点 力的作用是相互的 1.相互作用力 手拍桌子，手感到疼，说明一个物体对另一个物体施加力的作用时，也同样受:到另一个物体对它的力的作用。也就是说，物体间力的作用是相互的。 2.相互作用力的特点 物体间的相互作用力又称为作用力与反作用力。如果把其中一个力叫作用力，则另一个力就叫反作用力。 (1)相互作用力的大小相等、方向相反、作用在两个物体上，并且作用在同一条直线上。 (2)物体间力的作用是同时产生、同时消失的，没有先后之分。 知识点 力的测量 1.力的单位 要准确地区分力的大小，就要进行力的测量，而测量力的大小，首先应该确定力的单位。在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，用字母N表示。它是以英国科学家牛顿的名字命名的。拿起两个鸡蛋所用的力大约是1牛。 2.弹性弹力 (1)弹性:物体受到力的作用时会发生形变，不受力时又会恢复到原来形状，物体的这种性质称为弹性。 (2)弹力:发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。弹力是由物体发生弹性形变而产生的力。 3.测力计 （1）胡克定律：胡克实验得出同一弹簧的弹力大小与形变量成正比。 （2）测量力的大小的工具叫做测力计：弹簧测力计是一种常用的测力计，它的内部装有一根可以伸缩的弹簧。 4.弹簧测力计的原理和使用 原理:在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长越长。 使用弹簧测力计时应注意以下问题: (1)调零:使用前应检查指针有没有对准零刻度线，若没有对准，则需要调零。 (2)被测力不能超出弹簧测力计的测量范围，即量程。 (3)测量时拉杆、弹簧不能与面板摩擦。 (4)测量时，弹簧测力计的弹簧伸长方向要跟所测力的方向在同一条直线上，即要沿着弹簧测力计的轴线方向施力。 (5)读数时，应让视线与面板表面刻度垂直。 知识点 重力 1.重力的产生：物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力，通常用字母G表示。 2.重力的方向 重力的方向总是竖直向下。重力方向竖直向下的应用: 砌墙时，利用重垂线来检查所砌墙壁是否竖直 利用水平仪检查桌面、窗台等是否水平 利用重垂线检查相框是否挂正 3.重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到重力的作用集中于一点,这一叫做物体的重心。 4.确定重心的方法 (1)有规则几何形状且质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心。 (2)不规则薄板状物体的重心可用悬挂法得到。 先在A点把物体悬挂起来，物体静止时，薄板所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上，然后在另一点C把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的交点0就是薄板状物体重心的位置。 【能力拓展】 重力的方向不可说成垂直向下，竖直向下和垂直向下的含义是不同的。 ①“竖直向下”是指与水平面垂直向下的方向。 ②“垂直向下”是指垂直于支持面向下，只有当物体在水平支持面上时，竖直向下与垂直向下才相同。 探究重力大小的相关因素 实验器材:弹簧测力计、质量均为100克的钩码4个。 实验过程:用弹簧测力计依次测出1 ~ 4个钩码受到的重力，并记录表格 测量分析数据:以质量为横坐标，重力为纵坐标，建立直角坐标系，根据表格中的数据在坐标系中描点，连接这些点，发现重力----质量图像是一条过原点的倾斜直线。 实验结论:物体受到的重力跟它的质量成正比。重力和质量的比值大约是9.8牛/千克。 重力与质量的关系式G=mg 通常g取9.8牛/千克，表示质量为1千克的物体受到的重力为9.8牛。 粗略计算时,g值也可以取10牛/千克。 同一物体重力的大小还跟什么因素有关呢? (1)重力的大小跟物体所在的纬度、高度有关，物体在极地受到的重力比在赤道要略大些，在山脚受到的重力比在山顶要略大些。同物体在不同的地方，重力的大小略有不同，所以许多商品的包装上所写的“毛重”“净重”等所指的其实是质量，而不是重力。 (2)同一物体在不同的星球上，其重力是不同的，质量为1千克的物体，在不同星球上受到重力如下表所示。 星球 月球 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 重力(牛) 1.62 3.60 8.50 9.80 3.76 22.9 9.05 8.30 1.0 第2节 运动与相互作用 知识点 牛顿第一定律 1.牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到外力作用时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。 有关牛顿第一定律的两个易误问题 (1)由牛顿第一定律可知，一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,说明物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受任何力的作用时，将保持匀速直线运动状态。因此，我们应当切记“力是改变物体运动状态的原因”。 (2)牛顿第-定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验。 【能力拓展】 这个问题难以直接通过实验作出回答，因为我们很难为运动的物体创造一个“不受力的作用”的实验条件。我们采用的方法是实验推理法(或理想实验法)。 同一高度由静止滑下：目的是使小车刚进入水平面时具有相同的速度，这是控制变量法的具体应用。 2.探究阻力对小车运动的影响： (1)设计实验:取一辆小车，让它三次都从同一斜面上的同一高度由静止滑下。每次水平面的表面不同，第一次在水平面上铺上毛巾，第二次换成棉布，第三次换成木板。比较小车每次在水平面上滑行的距离有什么不同。 (2)实验器材:小车、斜面、棉布、木板、毛巾、刻度尺。 (3)实验过程:①让小车从斜面上适当的位置由静止开始滑下，水平面铺上毛巾，观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离;②让小车从斜面上同一位置由静止开始滑下，水平面铺上棉布，观察小车在阻力较小的棉布表面上滑行的距离;③让小车从斜面上同一位置由静止开始滑下，水平面铺上木板，观察小车在更光滑些的木板表面上滑行的距离。 (4)实验结果: 水平面的材料 小车受到的阻力(大，较大，小) 小车运动的距离(大，较大，小) 毛巾 大 小 棉布 较大 较大 木板 小 大 (5)探究结论:实验结果表明，水平面越光滑，小车运动时受到的阻力越小，通过的距离越远，速度减小得越慢。 (6)理论推导:假如小车在运动中没有受到任何力，它将保持原来的速度沿直线永远运动下去。 知识点 惯性 1.定义：我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。因此，牛顿第一定律也叫做惯性定律 。 2.惯性的利用 生活中利用惯性可带来很多便利。如: 锤头松了，把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头;跳远时助跑可以跳得更远;拍打衣服除掉上面的灰尘;洗手后用力甩等，都是利用了物体的惯性。 3.惯性的危害及防止 惯性有时会给人们带来危害，需要防范。如骑车太快容易发生事故，车速太快、车距太近容易发生交通事故，车辆在急转弯时容易侧翻等。为此，交通管理部门制定了相关规定，如要求小型客车的司机和乘客必须系安全带，防止汽车突然刹车时，人由于惯性向前运动而造成伤害，车辆行驶中要保持车距，限制车速，禁止超载等。 【能力拓展】 ①一切物体都具有惯性，都具有惯性。 ②惯性大小是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。 ③惯性是物体的一种属性，它不是力。惯性是每个物体都具有的，不需要两个物体的相互作用，惯性只有大小，没有方向。所以描述惯性现象时，只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。 知识点 二力平衡 1.定义：当一个物体在两个力的作用下，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力是平衡的(即二力平衡)。 2.探究二力平衡的条件 （1）大小相等：受力平衡要力的大小相等 （2）方向相反：对于一个物体的两个力方向相反才能平衡 （3）作用在同一直线上：作用在同一直线上的两个力才能平衡 （4）作用在同一物体上：满足以上三个条件的力还得作用在同一物体上。 实验结论:通过实验分析我们可以发现，要使物体在两个力的作用下保持静止状态必须满足下列四个条件:两个力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上 3.平衡力和相互作用力 知识点 摩擦力 1.定义：两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势或相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。 2.摩擦力产生的三个条件 (1)两物体接触面粗糙；(2)两物体之间正在发生相对运动或有相对运动趋势；(3)两物体相互挤压，发生形变，有弹力。这三个条件缺不可。 3.摩擦的种类 (1)滑动摩擦:两个物体之间因相对滑动而产生的摩擦。 (2)滚动摩擦:两个物体之间因相对滚动而产生的摩擦。 (3)静摩擦:两个有相对运动趋势但相对静止的物体之间存在的摩擦。 4.摩擦力的方向 由于摩擦力阻碍物体相对运动或相对运动的趋势，所以摩擦力的方向必定与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。 知识点 摩擦力的影响因素 1.摩擦力的测量：利用二力平衡的原理进行测量读数 2.测量滑动摩擦力方式的对比：方案一需要匀速直线运动，方案二只要运动（不用匀速）就可以 3.影响滑动摩擦力大小的因素：利用如图所示的方式探究摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度、接触面积大小、速度大小。 4.结论：影响滑动摩擦力大小的因素有表面压力大小、接触面粗糙程度有关，与速度大小，接触面积大小无关。 增大或减小摩擦的方法 1.增大有益摩擦的方法:增大压力；增大接触面的粗糙程度；用滑动代替滚动。 2.减小有害摩擦的方法:减小压力；减小接触面的粗糙程度；用滚动代替滑动；使两个互相接触的摩擦面彼此分离(如形成气垫)。 第3节 压强 知识点 压力的作用效果 1.压力：垂直于物体接触面，由于发生形变产生的力。 压力的方向：压力方向与弹力方向一致，垂直于接触面。 物体压力与重力的关系 2.实验探究:影响压力作用效果的因素（观察凹陷程度比较） (1)设计并进行实验 ①按照图甲所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。 ②在小桌上放上砝码，按照图乙所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。 ③在小桌上放上砝码，按照图丙所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。 (2)分析与论证 ①比较甲图和乙图:海绵的受力面积相同，乙图中小桌对海绵的压力大，乙图中的海绵被压下得深，即乙图压力的作用效果比甲图的明显，故可得出:受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。 ②比较乙图和丙图:海绵受到的压力相同，乙图海绵的受力面积小，乙图中海绵被压下得深，即乙图压力的作用效果比丙图的明显，故可得出:压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 (3)结论:影响压力作用效果的因素有压力的大小和受力面积的大小。当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 3.压强 (1)定义:物体单位面积受到的压力叫做压强。 (2)公式:压强=压力/受力面积 (P表示压强，F表示压力，S表示受力面积)。 (3)单位:国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕(Pa)。1帕=1牛/米2，帕斯卡是一个很小的单位， 常用的压强单位有百帕(102Pa)、千帕(103Pa )、兆帕(106Pa )。 知识点 增大或减小压强的方法 1.增大压强的方法:增大压力(受力面积一定时),减小受力面积(压力一定时)，或者增大压力的同时减小受力面积。 2.减小压强的方法:减小压力(受力面积一定时)，增大受力面积(压力一定时)，或者减小压力的同时增大受力面积。 知识点 液体的压强 1.科学中，常用压强计来比较液体内部的压强。 （1）将压强计放在同一液体同一深度，方向不同发现压强大小一致 （2）将压强计放在同一液体，相同方向，不同深度发现压强大小与深度有关 （3）将压强计放在不同液体，相同深度，发现压强大小与液体密度有关 2.液体压强的计算公式： 如图所示，圆柱形容器中液体密度为ρ，深度为h，容器底面积为S，则液体体积V＝Sh，质量m＝ρV＝ρSh，重力G＝mg＝ρShg。液体对容器底部的压力F＝G，则容器底部受到的液体的压强 p＝＝＝＝ρgh p＝ρgh即为液体内部的压强公式。 3.压强计的工作原理:当金属盒的橡皮膜受到压强时，U形管左右液面就会出现高度差。橡皮膜受到的压强越大，两管内液面的高度差就越大。 4.液体对容器底部和侧壁的压强 大量实验:表明，液体对容器的底部和侧壁都会产生压强，液体的深度越大，产生的压强越大。 液体不但对容器的底部和侧壁会产生压强，液体的内部也存在压强。 5.液体内部压强的特点 大量实验表明:切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大；在同一深度，液体向各个方向的压强相等。同一深度处，液体密度越大，压强越大。 6.不规则容器液体压强的计算： 在甲图的情况下(容器是柱形)，液体对容器底部的压力才等于液体的重力；而乙图中，液体对容器底部的压力小于液体的重力；丙图中，液体对容器底部的压力大于液体的重力。对乙、丙两种情况，要算液体对容器底部的压力，应先利用p＝ρhg算出容器底部所受的压强，再利用公式F＝pS(S是容器的底面积)算出容器底部受到的液体的压力。 第4节 空间探索 知识点 火箭 1.火箭的工作原理 力的作用是相互的。火箭燃料仓中的燃料燃烧产生高温高压气体，从火箭底部开口向后喷出时，产生反作用力推动火箭向前运动。 2.火箭的工作过程 火箭飞行时，燃料仓空了若不扔掉会成为负担，多级火箭通过分离空燃料仓让火箭飞得更高更远。我国长征二号、长征五号等系列火箭多为多级火箭，长征五号运载火箭是我国目前推力最大、运载能力最强的运载火箭。 3.制作水火箭 （1）材料与工具：塑料瓶（500mL、2 个）、气门嘴（含气门芯）、细木棍、彩色卡纸、防水胶带、打孔橡胶塞、塑直尺、裁纸刀、剪刀、打气筒等。 （2）结构示意图： （3）设计与制作 · 头部制作：将塑料板卷成圆锥形并用防水胶带固定，套上彩色卡纸圆锥并固定，去掉塑料瓶下端最宽处底部。 · 尾翼制作：切割塑料板，制作四个尾翼并对称粘贴到去掉瓶底的塑料瓶上。 · 连接：将头部与带尾翼的下半部分对接并用防水胶带固定。 · 喷嘴制作：将气门嘴插入打孔橡胶塞，确保密封性。 （4）发射前准备 · 场地选择：挑选空旷、无障碍物、人员稀少的场地。 · 水量调控：用水量为火箭容空间的\(\frac{1}{4}\)到\(\frac{1}{3}\)之间。 · 发射角度：水平方向飞行最佳角度在\(50^{\circ}\)到\(55^{\circ}\)之间，可通过控制量角器确定。 · 发射操作：装水、安装橡胶塞、连接发射器、调整角度后发射。 · 安全注意事项：确保火箭和轨道平直，严禁朝人发射，围观者站到发射手后方。 （5）交流评估 · 遇到的问题及解决方法：气密性问题可在瓶塞周围缠绕防水胶带；重心不稳可调整尾翼位置和增加配重。 · 改进措施：优化箭体形状使其更光滑；升级尾翼增强硬度和稳定性；精准控制水量和气压。 知识点 中国空间站 1.空间站的作用 是我国的太空家园，为空间科学实验、技术试验研究提供条件，促进空间科学技术发展，辐射带动相关领域技术创新，还可用于测试验证军事技术装备，提升国防实力和国际地位。 2.空间站发展脉络 （1）第一阶段：发射神舟系列载人飞船，建成试验性载人飞船工程，开展空间实验。 （2）第二阶段：突破交会对接技术，利用载人飞船技术改装发射空间实验室，解决短期有人照料的空间应用问题。 （3）第三阶段：建造载人空间站，解决较大规模、长期有人照料的空间应用问题，2022 年 11 月中国空间站全面建成。 3.中国空间站组成：包括天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、神舟系列载人飞船、天舟系列货运飞船。 （1）天和核心舱：2021 年 4 月 29 日发射，是空间站管理和控制中心，具备交会对接、航天员长期驻留等能力，舱内总容积约50m3。 （2）问天实验舱：2022 年 7 月 24 日发射，用于开展空间科学与应用实验。 （3）梦天实验舱：2022 年 10 月 31 日发射，用于开展空间科学与应用实验。 （4）神舟系列载人飞船：负责运送航天员往返天地，2003 年神舟五号使中国成为第三个拥有载人航天技术的国家。 （5）天舟系列货运飞船：承担向空间站运输物资等任务，2017 年天舟一号发射成功。 知识点 探索月球与火星 1.探索月球 2004 年开启 “嫦娥工程”，分 “无人月球探测”“载人登月”“建立月球基地” 三个阶段。 （1）无人月球探测：分 “绕”“落”“回” 三期。 · “绕”：2007 年 “嫦娥一号” 发射，绕月运行后受控撞月。 · “落”：2013 年 “嫦娥三号” 软着陆月球，开展科学探测。 · “回”：2020 年 “嫦娥五号” 着陆月球，采样并携带月球样品返回地球。 （2）载人登月阶段：2023 年 5 月启动，目标 2030 年前实现载人登月，开展科学考察和技术试验。 （3）建立月球基地：推动载人航天技术向深空发展，深化对月球和太阳系的认识。 2.探索火星 （1）命名：2020 年 4 月 24 日，中国行星探测任务命名为天问系列，首次火星探测任务为天问一号。 （2）探测器构成与发射着陆：天问一号由轨道飞行器和火星车构成，2020 年 7 月 23 日发射，2021 年 5 月 15 日祝融号火星车着陆火星并巡视探测。 （3）任务成就：一次任务完成火星环绕、着陆和巡视探测，使我国成为第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家，实现深空探测技术跨越。 易错点01力 1. 误区：单个物体可以产生力；物体接触就一定有力，不接触一定无力 正确：①力是物体对物体的作用，必须同时有施力物体、受力物体两个物体；②接触若无挤压、形变，无弹力；磁力、重力不接触也能产生 2. 误区：运动状态改变只指速度变大/变小 正确：运动状态改变包含三种：速度大小改变、运动方向改变、大小+方向同时改变；曲线运动方向一直在变，属于状态改变 3. 误区：力的图示和力的示意图混为一谈 正确：示意图只体现方向、作用点；力的图示必须加标度、严格按比例画线段长度，完整表示三要素（大小、方向、作用点） 4. 误区：弹簧长度越长，弹力越大；弹簧测力计只能竖直使用 正确：①弹性限度内，弹簧伸长量与拉力成正比，超出限度弹簧塑性损坏，不再成正比；②测力计只要拉力与弹簧轴线一致，水平、倾斜都可以使用 5. 误区：重力方向是垂直向下；压力方向竖直向下 正确：重力永远竖直向下（垂直水平面、指向地心）；压力垂直于接触面指向被压物体 6. 误区：质量会随位置变化，重力是物体固有属性；g=9.8N/kg等价于1kg=9.8N 正确：质量是物体本身属性，不随位置、形状、状态改变；G=mg，月球上g变小，重力变小；g含义：质量1千克的物体受到的重力为9.8牛，质量和力单位不能换算 【对点训练】 1．轻质弹簧S的上端固定在天花板上，下端悬挂一质量为m的物体，平衡时弹簧的长度为L1，现将一根与S完全相同的弹簧剪为S1和S2两部分；将质量分别为m1和m2的两物体分别与S1和S2相连并悬挂在天花板上（m1+m2＝m）如图所示。平衡时S1+S2的长度之和为L2，则（　　） A．L2一定等于L1 B．L2一定大于L1，且m1越大、S1原长越长，L2就越长 C．L2一定小于L1，且m1越大、S2原长越长，L2就越短 D．L2一定小于L1，且m2越大、S1原长越长，L2就越短 【答案】C 【解答】解： 设长为S的弹簧有n圈，每圈弹簧的倔强系数为k，长为S1的弹簧有n1圈，长为S2的弹簧有n2圈，故n＝n1+n2， 所以第一种情况下弹簧S的长度L1＝Sn； 第二种情况下弹簧的长度L2＝S1n1+S2n2＝Sn1n2； 所以L1﹣L2nn1n2n2＞0，故L1一定大于L2，且m1越大，其差值就越大，L2就越短；n2越大（即S2原长越长），其差值也越大，所以C是正确的。 故选：C。 2．为了探究拔河比赛取胜的“秘密”，同学们做了如图所示的实验。第一次（如甲图），甲、乙两人站在地上分别用100N的拉力，结果两人正好处于相持状态；第二次（如乙图），甲站在一平板小车上，乙站在地面上，两人仍用100N的拉力拉绳，甲同学被乙同学匀速向右拉动，整个过程中不计绳及弹簧秤的自重。则下列说法正确的是（　　） A．甲中弹簧测力计的示数等于200N B．乙中弹簧测力计的示数等于100N C．甲中弹簧测力计受力不平衡 D．乙中弹簧测力计受力不平衡 【答案】B 【解答】解：AC.甲图中弹簧处于静止，受平衡力，故弹簧受到向左的拉力和向右的拉力相等，即都是100N，而弹簧测力计的读数以挂钩一侧的示数为准，故此时弹簧测力计的示数是100N，故AC错误； BD.乙图中，由于两人仍用100牛的拉力拉绳，故绳子上的拉力始终是100N，故此时弹簧秤的读数为100N，但是由于左侧的人踩在滑板上，即地面对他的摩擦力小于绳子对他的力，故甲会向右运动，小车向右匀速运动，此时弹簧测力计处于平衡状态，受平衡力的作用，弹簧测力计的示数仍等于100N，故B正确，D错误。 故选：B。 3．如图所示的四个装置中，弹簧和小球均完全相同，当小球静止时各弹簧均在弹性限度内，对应长度分别为L1、L2、L3、L4，弹簧和细线的质量均不计，忽略摩擦，则下列关系式正确的是（　　） A．L1＝L2＝L3＝L4 B．L1＝L2﹣L4＞L3 C．L2＞L1＝L3＝L4 D．L2＝L4＞L1＝L3 【答案】C 【解答】解：第一个图中弹簧受到的拉力等于下面一个小球的重力大小为G； 第二个图中，弹簧下面拉着两个小球处于静止状态，所以拉力的大小为2G； 第三个中弹簧受到的拉力也是右边小球的重力大小为G； 第四个弹簧受到两个小球的拉力而平衡，其情况可以等效为第三个图，故弹簧的长度L3＝L4； 拉力相同，弹簧伸长的长度相同，拉力越大，弹簧的伸长量就越大，则L2＞L1＝L3＝L4。 故选：C。 4．某实验小组的同学对A、B两根橡皮筋进行探究，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码图甲所示，记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．分别用这两根橡皮筋制成的测力计，橡皮筋 B 制成的测力计测量的精确度高 B．将本实验中两根橡皮筋并列起来一起用，能够测的力最大值为25N C．将本实验中两根橡皮筋串接起来一起用，能够测的力最大值为10N D．当在两根橡皮筋上都悬挂重力为8N 的物体时，橡皮筋A的伸长量为8cm 【答案】C 【解答】解：A、由图乙可知，在测量范围内，如F＝5N时，用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm，而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm，所以，用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度高，故A错误； B、将本实验中两根橡皮筋并联起来使用时，两根橡皮筋伸长的长度相等，由图可知，在拉力作用下当B达到最大伸长量15cm，A橡皮筋的伸长量也为15cm；当伸长量为15cm时，橡皮筋B上的力为15N，因为橡皮筋的伸长与受到的拉力成正比，所以橡皮筋A上的力为 15N＝7.5N，根据二力合成可得受到的最大拉力为15N+7.5N＝22.5N，故B错误； C、若将本实验中两根橡皮筋串接起来一起用，根据力的作用是相互的，则两个橡皮筋受到的拉力是相同的，最大拉力为A的最大测量值，即为10N，故C正确； D、由图乙知，当在两根橡皮筋上都悬挂重力为8N 的物体，橡皮筋A的伸长量为16cm，故D错误。 故选：C。 5．某小组同学研究两个物体间相互作用力的特点。现有器材为：力传感器（相当于测力计）、数据采集器（可将测得的力的大小输送至计算机）、计算机、玻璃板、细线等。如图（a）、（b）为他们设计的两种实验方案。 （1）他们应根据图 所示方案进行实验。 （2）图c为正确操作下，传感器示数随时间变化的图像，30秒时它们的示数均为 N，该小组同学经过多次实验得出结论：两个物体间相互作用力的 是相等的。 【答案】（1）（b）；（2）5，大小。 【解答】解：（1）由图（a） 可知，此时测力计的两个力是作用在硬纸板上，两个测力计的拉力不是一对相互作用力，故选（b）； （2）由图可知，30秒时它们的示数均为5N，两个物体之间的相互作用力大小是相等的。 故答案为：（1）（b）；（2）5，大小。 易错点02运动与相互作用 一、牛顿第一定律与惯性 1.误区：力是维持物体运动的原因 正确：力是改变物体运动状态的原因，惯性维持物体运动，小车停下是因为受到阻力 2.误区：静止物体没有惯性，速度越大惯性越大 正确：一切物体在任何状态下都有惯性；惯性大小只由质量决定，质量越大惯性越大，与速度、运动状态无关 3.误区：牛顿第一定律可以用实验直接验证 正确：绝对光滑、不受阻力的平面无法在现实中实现，定律是实验+科学推理得出的 二、二力平衡 & 相互作用力 平衡力：作用在同一个物体上，同体、等大、反向、共线（例：桌子重力与地面支持力） 相互作用力：作用在两个不同物体上（手压桌子，手的压力、桌子对手的支持力） 易错原因：核心判别点“受力物体是否同一”抓不住，受力分析直接丢分 三、摩擦力高频易错 1.误区：摩擦力总是阻碍物体运动，永远是阻力 误区：静止的物体不受摩擦力；运动的物体一定受滑动摩擦力 正确：斜面上静止木块、手握悬空瓶子都受静摩擦力；滚动的车轮是滚动摩擦，不是滑动摩擦 易错原因：只认识滑动摩擦力，忽略静摩擦、滚动摩擦两种形式 2.误区：静摩擦力大小随压力增大而变大；滑动摩擦力与速度、接触面积有关 正确：①静摩擦力由平衡力决定，等于外力，和压力无关；②滑动摩擦力只与压力大小、接触面粗糙程度有关，速度快慢、接触面宽窄不影响大小 易错原因：混淆两类摩擦力的影响因素，控制变量实验结论记混 【对点训练】 6．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 【解答】解：A．甲、乙一起向左做匀速直线运动，二者间没有相对运动也没有相对运动趋势，甲、乙间没有摩擦力，故A错误； B．将甲、乙看成整体，水平方向受力平衡，所以水平面对甲的摩擦力方向水平向右，故B正确； C．水平面对甲的支持力，与乙对甲的压力和甲的重力的合力是一对平衡力，故C错误； D．乙受到的重力和甲对乙的支持力是一对平衡力，不是相互作用力，故D错误。 故选：B。 7．图甲是机场内正在匀速运行的水平行李传送带，传送行李的同时检测箱内是否拼带违禁物品，图乙是其俯视示意图，与传送带保持相对静止的行李箱M、N运动到如图位置时，下列分析正确的是（　　） A．此时N受力平衡 B．传送带对M的支持力和M受到的重力是一对相互作用力 C．此时M不受摩擦力 D．M对传送带的压力和传送带对M的支持力是一对平衡力 【答案】C 【解答】解：A．N此时通过弯曲的轨道，运动方向改变，说明处于非平衡状态，故受力不平衡，故A错误； B.传送带对M的支持力和M受到的重力作用在同一物体，不是一对相互作用力，而是一对平衡力，故B错误； C．行李箱M做匀速直线运动，与传送带之间没有相对运动或相等运动趋势，故没有受到摩擦力，故C正确； D．M对传送带的压力和传送带对M的支持力作用在不同物体上，不是平衡力，是一对相互作用力，故D错误。 故选：C。 8．如图甲所示，小黄用水平推力F把木块沿水平地面向前推动。其F﹣t图像和v﹣t图像分别如图乙、丙所示，请回答： （1）由图像可知，当t＝1s时，物体处于 （选填“静止”“加速”或“匀速”）状态。 （2）第10秒末时，突然撤去推力F，由于惯性木块仍将移动一段距离，此时受到的摩擦力为 N。 （3）在整个过程中，木块受到平衡力的时间段有 。 A.0～2s B.2s～6s C.6s～10s D.10s～12s 【答案】（1）静止；（2）200；（3）AC。 【解答】解：（1）由图丙可知，在0～2s内，物体的速度为零，处于静止状态，当t＝1s时，物体处于静止状态； （2）由丙图知，6～10s时，物体在水平地面上做匀速直线运动，水平方向上的摩擦力与推力二力平衡，则t＝10s时，摩擦力f＝F＝200N。 第10秒末时，突然撤去推力F，做减速运动，仍然是滑动摩擦力，滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，此时受到的摩擦力大小为200N； （3）物体处于静止或匀速直线运动状态，受到平衡力的作用，从丙图看出0﹣2s，处于静止状态，6﹣10s物体做匀速直线运动，受力平衡，故AC正确，BD错误。 故选：AC。 故答案为：（1）静止；（2）200；（3）AC。 9．一重力G＝1.6×10﹣3N的雨滴从高空由静止开始竖直落下（不计横向风的影响），设雨滴下落过程中受到的空气阻力F阻与下落速度的平方v2成正比，关系为F阻＝kv2 其中k为常数，且k＝1×10﹣4N•s2/m2。 （1）该雨滴匀速下落时所受空气阻力的大小； （2）雨滴匀速下落时的速度为多少？ （3）请在图中画出从开始下落到落地这一过程中雨滴的运动速度随时间变化的图像。（描绘出大致情况即可） 【答案】（1）匀速时阻力为1.6×10−3N； （2）雨滴匀速下落时的速度为4m/s； （3）。 【解答】解：（1）雨滴匀速下落，受力平衡：F阻＝G，该雨滴匀速下落时所受空气阻力为F阻＝1.6×10−3N。 （2）由F阻＝kv2得：v2，雨滴匀速下落时的速度v4m/s。 （3）开始：速度为0，只受重力，加速下落，图像从原点向上弯曲。过程：速度越来越大，阻力越来越大，最后达到匀速4m/s，图像变成水平直线。简单描述图像：从原点开始，先向上凸、斜率逐渐减小的曲线，最后变成水平直线。 速度—时间（v‑t）图像大致如下： 。 10．如图所示，小明在测量滑动摩擦力时，将物块A置于水平木板上，用弹簧测力计水平向右拉A，使其始终做匀速直线运动，经过区域1和区域2时，弹簧测力计的示数分别为1.2N和1.8N，两区域示数不同的原因是（　　） A．在区域1中A对木板的压力更大 B．在区域2中A对木板的压强更大 C．木板上区域1的粗糙程度更大 D．木板上区域2的粗糙程度更大 【答案】D 【解答】解：AB．根据图可知，在区域1、区域2中，A的质量没变，根据重力和质量的关系可知，重力不变，水平放置时，对木板的压力也不变，受力面积不变，由p知压强不变，故AB不符合题意； CD．物块A做匀速直线运动，根据二力平衡可知，拉力的大小等于滑动摩擦力的大小；物体的对水平木板的压力不变，但是弹簧测力计的示数（拉力大小）不同，说明滑动摩擦力的大小不同，经过区域1和区域2时，弹簧测力计的示数分别为1.2N和1.8N，所以在区域2时受到的摩擦力更大，木板上区域2的粗糙程度更大，故C不符合题意，D符合题意。 故选：D。 易错点03压强 1.误区：压力等于重力，压力方向总是竖直向下 正确：只有水平放置的固体，压力大小才等于重力；斜面上物体压力小于重力；压力始终垂直接触面 易错原因：默认所有压力都是物体自重产生，受力分析不严谨 2.误区：受力面积就是物体的总面积 正确：受力面积是两个物体相互接触的实际接触面积 3.误区：压强越大，压力一定越大 公式 p=F/S，压强由压力、受力面积两个变量共同决定，S很小时，很小的力也能产生很大压强（针尖） 4.误区：液体深度h是液体到容器底部的高度 正确：液体压强公式p=ρgh中，h指从液面往下的垂直深度，不是到底部的距离 5.误区：液体对容器底部的压力一定等于液体重力 正确：柱形容器F=G；上宽下窄容器F＜G；上窄下宽容器F＞G 【对点训练】 11．如图甲所示，一个长方体木块在水平拉力F作用下，在水平桌面上运动，已知拉力随时间变化的图像如图乙所示，木块的速度随时间变化的图像如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力f1等于 N，它与木块在第1s时的摩擦力f2大小关系是f1 f2（选填“＞”、“＝”或“＜”）；如果将静止在水平桌面上的木块沿竖直方向切割掉三分之一，则切割前后木块对桌面的压强之比是 。 【答案】3；＝；1：1。 【解答】解：（1）由图丙可知：第2～6s时，木块做匀速运动，此时的摩擦力与拉力是平衡力， 根据图乙可知：此时摩擦力f＝F＝3N， 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与物体运动的速度无关。 所以，第7s时摩擦力f1＝f＝3N，第1s时摩擦力f2＝f＝3N，故f1＝f2； （2）将木块竖直切去， 则前后压强之比p：p'：：1：1。 故答案为：3；＝；1：1。 12．当用手按图钉帽时，图钉能大小不变地将压力传递至图钉尖，使图钉进入墙壁中.那么当液体受压时，也会有上述现象吗？小明对此作了如下猜想：液体受压时也能大小不变地传递压力.他设计了如图1所示的装置来探究.容器中利用两个活塞（自重、摩擦不计）封装着若干液体，在两边活塞上加砝码M，使两边平衡.改变砝码质量，将数据记录在表一中，S1S2分别为两个活塞的横截面积。 表一：S1＝10cm2、S2＝40cm2 次数 M1（kg） F1（N） M2（kg） F2（N） 1 0.1 0.98 0.4 3.92 2 0.2 1.96 0.8 7.84 3 0.3 2.94 1.2 11.76 （1）从表1中的数据可知，小明的猜想是 的（选填“正确”或“错误”）。 （2）联系表1中的F和S，可知密闭液体大小不变传递的是 。 （3）根据上述结论，填写表2的空格： 。 表二：S1＝10cm2、S2＝600cm2 次数 F1（N） F2（N） 1 20 ▲ （4）如图2，左右两人都将活塞往对方推，两人的力气差不多大，这场比赛的结果是 边（填“左”或“右”）的人将获胜。 【答案】（1）错误；（2）压强；（3）1200；（4）右。 【解答】解：（1）根据表中数据，F2＝4F1，S2＝4S1；所以有：，即p1＝p2，两边活塞压力不相等，所以小明的猜想不正确； （2）由表1中数据可知密闭液体大小不变传递的是压强； （3）由题知，S1＝10cm2＝1×10﹣3m2；S1＝600cm2＝0.6m2， 根据上面分析得出的压强相等的关系p1＝p2可得： ， 即：； 解得：F2＝1200N。 （4）根据p，当两边压力F相等时，受力面积S越小，受到的压强p越大。比赛时，左右两人施加的压力基本相同，若右侧活塞横截面积更小，右侧受到的压强更大，因此右边的人将获胜。故答案为：（1）错误；（2）压强；（3）1200；（4）右。 13．自动咖啡机会根据感应到的压力控制出咖啡的量。在某次制作中，将装有少量牛奶的平底薄壁筒杯放在水平杯座上接咖啡。（如图甲）杯座受到的杯子压力F随流出咖啡时间变化的图像如图乙所示。筒杯口面积S1＝56cm2，杯底面积S2＝45cm2，杯高H＝10cm，筒杯质量不计。 （1）在这次咖啡制作中，咖啡机流出咖啡的质量是多少？ （2）t＝30s时，杯座上的咖啡杯对杯座的压强有多大？ （3）t＝40s时，咖啡对杯底的压强 杯子对杯座的压强（填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】（1）0.2kg；（2）1000Pa；（3）小于。 【解答】解：（1）咖啡机流出咖啡的质量：G＝5N﹣3N＝2N，m0.2kg。 （2）0～40s时，杯座受到的杯子压力F随流出咖啡时间变化的图像是成正比的，t＝30s时，ΔF30s＝1.5N，杯座受到的杯子压力F＝3N+1.5N＝4.5N， 杯座上的咖啡杯对杯座的压强p1000Pa。 （3）t＝40s 时，咖啡对杯底的压强与杯子对杯座的压强比较，杯子对杯座压强p杯， 咖啡对杯底压强p液＝ρgh，压力F液＝p液S2＝ρghS2，杯子上宽下窄，ρghS2＜G总，故p液＜p杯。 故答案为：（1）0.2kg；（2）1000Pa；（3）小于。 14．质量分别为m甲、m乙，密度分别为ρ甲、ρ乙的甲、乙两种液体分别盛在底面积不同的柱形容器中，如图（a）所示，已知液体对各自容器底部的压强相等，现将甲、乙液体互换容器（均不溢出），如图（b）所示，甲、乙液体对容器底部压力变化量分别为ΔF甲、ΔF乙，压强的变化量分别为Δp甲、Δp乙，则下列说法不正确的是（　　） A．Δp甲＞Δp乙 B．ΔF甲＜ΔF乙 C．ρ甲＞ρ乙 D．m甲＞m乙 【答案】B 【解答】解：互换前，由压强公式p＝ρgh可知： p甲＝ρ甲gh甲，p乙＝ρ乙gh乙， 由题意可知p甲＝p乙，由图可知： h甲＜h乙， 则ρ甲＞ρ乙，故C正确； 将甲、乙液体互换容器后 p甲′＝ρ甲gh甲′， P′乙＝ρ乙gh乙′， 则压强变化量分别为： Δp甲＝p甲′﹣p甲＝ρ甲gh甲′﹣ρ甲gh甲， Δp乙＝p乙′﹣p乙＝ρ乙gh乙′﹣ρ乙gh乙， 由体积相等可知： V甲＝S甲h甲＝S乙h甲′， V乙＝S乙h乙＝S甲h乙′， 即： h甲h甲′， h乙h乙′， 则：Δp甲＝ρ甲gh甲′﹣ρ甲gh甲′＝ρ甲g′h甲′， Δp乙＝ρ乙gh乙′﹣ρ乙gh乙′＝ρ乙gh乙′， 上两式相减可得： Δp甲﹣ΔP乙＝ρ甲g′h甲′ρ乙gh乙′g（S甲﹣S乙）， 由F＝pS可知，图a甲液体对容器底的压力大于乙液体对容器底的压力，故：G甲＞G乙， 由G＝mg可知 m甲＞m乙，故D正确； 由m＝ρV和V＝Sh可得： m甲＝ρ甲h甲′S乙， m乙＝ρ乙h乙′S甲， 则①式可得： Δp甲﹣Δp乙＞0， Δp甲＞Δp乙，故A正确； 两容器形状规则，甲、乙液体对容器底部压力等于本身的重力，则变化量分别为： ΔF甲＝|G甲﹣G甲|＝0， ΔF乙＝|G乙﹣G乙|＝0， 则有ΔF甲＝ΔF乙，故B错误。 故选：B。 15．如图所示，底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器（容器厚度不计），装有质量相同的A、B两种液体，放在水平桌面上，液面高度相同，若液体对容器底部的压强分别为pA、pB，液体对容器底部的压力分别为FA、FB；容器对桌面的压强分别为p甲、p乙，容器对桌面的压力分别为F甲、F乙，则它们的大小关系正确的是（　　） A．pA＞pB，FA＞FB；p甲＝p乙，F甲＝F乙 B．pA＜pB，FA＜FB；p甲＝p乙，F甲＝F乙 C．pA＝pB，FA＝FB；p甲＞p乙，F甲＞F乙 D．pA＜pB，FA＜FB；p甲＞p乙，F甲＞F乙 【答案】B 【解答】解：由题意可知，A、B两容器内液体的深度和质量相等， 由图可知，A容器内液体的体积大于B容器内液体的体积， 由ρ可知，两容器内液体的密度关系为ρA＜ρB， 由p＝ρgh可知，液体对容器底部的压强关系为pA＜pB， 因两容器的底面积相等， 所以，由p的变形式F＝pS可知，液体对容器底部的压力关系为FA＜FB； 又因水平面上物体的压力和自身的重力相等，且两容器的质量和液体的质量相等，由G＝mg知总重力相等，对桌面的压力也相等，即F甲＝F乙； 所以，由p可知，容器对桌面的压强p甲＝p乙，故B正确。 故选：B。 16．如图所示，一质量均匀的长方体木板放在水平桌面上静止，①②③各为其中的图甲此时它对桌面的压强为p。小龙同学首先只切除③，余下的木板对桌面的压强p1，则p p1；然后再切除①，余下的木板对桌面的压强为p2，则p1 p2（两空均选填“＞”或“＝”或“＜”），如果用一个水平推力F将物块A从图甲位置推到如图乙位置，压强随时间变化的关系图象应为 （填“丙”或“丁”）图。 【答案】＞；＝；丁。 【解答】解：静止放在水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力。设①②③每部分的重力为G，底面积为S，则整个长方体木板的重力为3G，底面积3S。根据题意，由p可得p， ， ， 比较可知，p＞p1，p1＝p2。 由图可知，物体A从甲图到乙图过程中，压力不变，受力面积先增大再不变，最后减小，根据p可知，压强先变小再不变，最后变大，因此符合压强随时间变化的关系图象应为丁图。 故答案为：＞；＝；丁。 易错点04 空间探索 1.误区：火箭升空的动力来自空气的推力 正确：利用力的作用是相互的，火箭向下高速喷出燃气，燃气给火箭向上的反作用力，真空太空也能推进，不需要空气 易错原因：类比飞机机翼升力原理，混淆两种升空动力 2.误区：空间站内部没有重力，物体不受重力 正确：空间站处于微重力（完全失重）状态，不是不受地球引力，引力全部用来提供绕地球圆周运动的向心力；只是物体对接触面无压力、无弹力 易错原因：把失重等同于零重力，天体引力概念模糊 3.误区：水火箭飞得越高，装水越多越好 正确：水火箭是水+压缩空气喷出获得反冲力，水量过多会增大自重，反而降低飞行高度，存在最佳装水量 易错原因：单一认为水量越大推力越大，忽略整体质量影响 4.误区：月球上可以直接用弹簧测力计测物体质量 正确：月球g变小，测力计测的是重力，无法直接读出质量；天平依靠等臂杠杆平衡，不受重力影响，可以测质量 5.误区：太空失重环境下，所有测量工具都无法使用 可正常使用：天平、刻度尺、电流表、电压表； 不能使用：弹簧测力计测重力、体重秤、水银气压计 易错原因：笼统记忆失重影响，没有分类理解仪器工作原理 【对点训练】 17．目前，我国许多船只都安装了北斗卫星导航系统，船员可利用北斗卫星导航系统进行导航，但用指南针和观星的方法导航仍然是船员必须掌握的基本技能。这说明（　　） A．技术的发展是必然的，与人们的需求无关 B．技术的发展对提升船只航行安全作用不大 C．利用北斗卫星导航系统进行导航的技术还不够先进 D．现代导航技术的发展不能完全取代原有技术 【答案】D 【解答】解：A、技术发展的根本动力是人类的需求。比如人们为了更便捷地出行，发明了汽车、飞机等交通工具；为了更高效地通信，发展了移动通信技术等。北斗卫星导航系统的出现也是因为人们对更精准、更可靠导航的需求，所以技术发展与人们的需求密切相关，A选项说法错误。 B、北斗卫星导航系统能为船只提供高精度的定位、导航等功能，大大提升了船只航行的安全性，如在复杂气象条件下能更准确地确定位置，避免触礁等危险，说其对提升船只航行安全作用不大是错误的，B选项说法错误。 C、北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，技术先进，能为全球用户提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务，C选项说法错误。 D、虽然有了先进的北斗卫星导航系统，但指南针和观星等传统导航方法仍作为船员必须掌握的基本技能，这表明现代先进技术的发展并不能完全替代原有的技术。因为在一些特殊情况下，如卫星信号受干扰等，传统导航方法可能会发挥重要作用，D选项说法正确。 故选：D。 18．2024年8月中国科学院科研团队对月壤研究发现氢和含铁的矿物在高温下能生成铁和水，这是一种全新的月壤生产水的方法。一吨月壤就能产生51﹣76公斤的水，有望为未来月球科研站和空间站的建设提供重要的设计依据。下列有关科学、技术与工程的说法正确的有（　　） ①科学家对月壤研究发现氢和含铁的矿物在高温下能生成铁和水，属于科学原理 ②建造未来月球科研站和空间站需要多种技术支持，属于工程 ③建造未来月球科研站和空间站可以帮助科学家了解更多有关月球的信息 A．①③ B．②③ C．①② D．①②③ 【答案】D 【解答】解：科学家对月壤研究发现氢和含铁的矿物在高温下能生成铁和水，属于科学原理；建造未来月球科研站和空间站需要多种技术支持，属于工程；建造未来月球科研站和空间站可以帮助科学家了解更多有关月球的信息，属于科学。 故选：D。 19．火星是地球的近邻，人类对火星的探测一直没有停止过。 （1）如图所示为我国“天问一号”火星探测器行至距离火星1.1万千米处拍摄的火星图像。此时，“天问一号”火星探测器拍摄到的火星图像与地球上看到的 （填月相名称）类似。 （2）若某探测器在地球表面所受的重力为5000N，则当该探测器停留在火星表面时， 其质量为 kg。 【答案】（1）弦月；（2）500。 【解答】解：（1）此时，“天问一号”火星探测器拍摄到的火星图像与地球上看到的弦月类似； （2）若某探测器在地球表面所受的重力为5000N，根据G＝mg得出探测器的质量为：m500kg， 质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关，则当该探测器停留在火星表面时，其质量仍为500kg。 故答案为：（1）弦月；（2）500。 20．2021年5月15日“祝融号”火星探测器首次在火星着陆，中国人即将开始对这颗红色星球展开实地探素，与地球相比，火星上的陨石坑更多更大的原因是（　　） A．火星表面没有液态水 B．火星的公转速度比地球公转速度更快 C．火星和太阳的距离比地球和太阳距离更远 D．火星表面大气密度比地球表面大气密度小得多 【答案】D 【解答】解：火星与地球相似，具有火星重力。太空中飞行的陨石接近火星时，被火星重力吸引而下落，撞击火星表面形成陨石坑。由于火星空气密度太小，火星下落过程中空气阻力接近为零，所以对火星表面的撞击力特别大，所以火星上的陨石坑更多更大。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选：D。 21．某校项目化实验小组的同学利用可乐瓶等材料制作水火箭（如图甲所示），并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图乙所示。实验过程：将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直向上飞。 （1）水火箭向下喷水，水火箭却向上飞行是由于 。 （2）实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量 来间接反映这个高度。 （3）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点的运动情况，照相机每隔0.2s曝光一次，从照片可以看出，水火箭运动情况是 （填“匀速”或“变速”）直线运动。 （4）如丁图为水火箭发射后的速度时间数据图，则水火箭上升时受到推力等于阻力为第 秒的时刻。 （5）以下是水火箭的部分评价量表： 评价指标 优秀 合格 待改进 功能性 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t≥6s 火箭能顺利升空，在空中的上升时间3s≤t＜6s 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t＜3s或不能升空 图丁是小组同学实验时水火箭的速度和时间的关系，请结合评价量表的功能性指标，对该水火箭进行评价并说明理由： 。 【答案】（1）力的作用是相互的；（2）水火箭发射到落地的时间；（3）变速；（4）5；（5）优秀，由图可知水火箭在空中飞行的时间是8秒。 【解答】解：（1）瓶内的水向下喷出，水火箭给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，水火箭向上运动； （2）火箭上升的高度越高，到落地时所需的时间就越大，所以实验中可以测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度； （3）如图丙所示，因照相机每隔0.2s曝光一次，从他拍下的照片可以看出，在水火箭在做变速直线运动，其理由是：在相同时间内通过的距离不同，根据知，水火箭在做变速直线运动； （4）在图丁的速度时间数据图中，0～5s：火箭速度增大，说明推力大于阻力，合力向上；5～8s：火箭速度减小，说明推力消失（水喷完），只受重力和阻力，合力向下；速度最大的时刻（t＝5s），加速度为 0，此时推力等于阻力（之前推力大于阻力，之后推力消失，阻力小于重力）。 （5）由图丁知该水火箭在空中的飞行时间等于8秒，由评价指标中优秀的标准知该水火箭为优秀。 故答案为：（1）力的作用是相互的；（2）水火箭发射到落地的时间；（3）变速；（4）5；（5）优秀，由图可知水火箭在空中飞行的时间是8秒。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $