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2021-2022学年下学期初中物理人教新版八年级同步经典题精练之运动和力(含答案)
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这是一份2021-2022学年下学期初中物理人教新版八年级同步经典题精练之运动和力(含答案),共46页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年下学期初中物理人教新版八年级同步经典题精练之运动和力
一、选择题(共8小题)
1.(2021•泗洪县二模)在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,以下说法不正确的是
A.实验时,每次需让同一小车从同一斜面同一高度静止滑下
B.小车在毛巾、棉布、木板上运动时,受到的阻力大小不同
C.实验现象表明,若不受阻力时,运动的小车将匀速直线运动下去
D.三次实验中,在毛巾表面时摩擦力做功最大
2.(2020秋•夏津县校级月考)二力平衡的条件,错误的是
A.大小相等 B.方向相同
C.作用在同一个物体 D.作用在同一条直线上
3.(2020春•岳池县期末)关于生活中的一些惯性现象,下列解释正确的是
A.高速飞行的子弹具有惯性,穿入木头静止后惯性消失
B.跳远运动员助跑起跳,是为了增大惯性
C.小汽车配置安全气囊,可以减小惯性
D.拍打刚晒过的被子,灰尘脱落,说明灰尘具有惯性
4.(2020春•天津期末)锤子的锤头变松了,人们常用击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上(如图)。此做法应用的物理知识主要是
A.浮力 B.压强 C.惯性 D.功率
5.(2020春•秦州区校级期末)球类运动是人们喜爱的运动之一,下列关于球类运动说法正确的是
A.排球在空中飞行的过程中,运动状态一定发生改变
B.脚踢足球时,脚先对球有力的作用,球再对脚有力的作用
C.打乒乓球时,只要对球施加力的方向相同,力的作用效果就相同
D.抛出的篮球到达最高点时若所有的力都消失了,篮球将一定保持静止
6.(2020春•开州区期末)如图所示为掷出的实心球的运动轨迹,若当实心球在最高点时所受的外力全部消失,实心球将
A.保持静止状态 B.向上做匀速直线运动
C.水平向右做匀速直线运动 D.竖直向下做加速直线运动
7.(2020春•大新县期中)运动员用踢力将重为的足球踢向空中。足球在空中飞行的过程中,不计空气阻力,如图所示的各图中,能正确表示足球受力情况的是
A. B. C. D.
8.(2020•徐州)如图所示,飞机要在飞行中向目标处空投救灾物品,空投位置应是、、中的
A. B.
C. D.三个位置都可以
二、填空题(共3小题)
9.(2020春•荔湾区期中)如图,传动带把物体沿斜向上方向带动(物体与传动带相对静止)。
(1)请作出物体所受到的力的示意图;
(2)物体的重力与传动带对物体的支持力 (选填“是”或“不是” 一对平衡力;你判断依据是 。
10.(2020•民勤县校级开学)英国物理学家 ,总结了伽利略等人的研究成果,概括出了一条重要的规律,即牛顿第一定律:一切物体在 时,总保持 或 。牛顿第一定律 (填“是”或“不是” 直接通过实验验证得出来的,但经受住了无数的实践检验,因此牛顿第一定律已经成为公认的物理学基本定律之一。
11.(2020•乐平市一模)小聪和小明两位同学始终并排围绕着学校田径场跑步,当他们匀速通过弯道时,小聪的运动状态 改变(选填“一定”、“不一定”或“一定不” ,以小明为参照物,他是 的。
三、作图题(共2小题)
12.(2020•工业园区二模)如图,一重为的木块沿斜面匀速下滑,作出木块所受力的示意图。
13.静止在水平桌面上的排球受到哪几个力的作用?施力物体分别是谁?请在图中画出排球受力的示意图。
四、实验探究题(共2小题)
14.(2020春•江阴市期中)小明用力向上抛出一小石块:
(1)若小石块竖直向上运动,石块到达最高点时处于 (平衡非平衡)状态,假如石块到达最高点时受到的力都消失,则小石块将 。
(2)若小石块斜着向上运动,假如石块到达最高点时受到的力都消失,则小石块将 ,判断的理论依据是 。
15.(2019秋•通州区期末)某实验小组研究“一个物体只受两个力,且处于平衡状态,这两个力的大小存在什么关系”时,设计并组装了如图甲所示的实验装置。
(1)在图乙中的虚线方框内,画出物体所受外力的示意图。
(2)请你针对探究的题目,分析一下此实验装置存在的问题: 。
(3)请你根据该小组实验装置存在的问题,选用图丙中提供的实验器材,对图甲所示实验装置提出改进建议: 。
五、计算题(共2小题)
16.(2020春•常州期末)小明探究“在水平面上阻力对物体运动的影响”,实验装置如图所示。
实验步骤:
.如图所示,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面中部由静止滑下,观察并记录小车在水平面上通过的距离。
.如图所示,取下毛巾,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察并记录小车在水平面上通过的距离。
.如图所示,取下棉布,让小车从斜面项端由静止滑下,观察并记录小车在水平面上通过的距离。
请回答下列问题:
(1)以上实验步骤中,错误的一个是 。该操作不能实现 的实验要求。
(2)对比两次正确步骤能说明: 。
(3)纠正错误后,继续多次实验、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)在水平面滑行时,小车受到的重力和小车对水平面的压力 (是不是)一对平衡力。
(5)上述探究实验中用到的研究方法有:
① ;
② 。
17.(2020•安徽)在车站广场上,常常看见人们将旅行包平放在拉杆箱上,如图甲所示。假设作用在箱子上的水平推力,、一起做匀速直线运动。
(1)将旅行包看成一个有质量的点,如图乙所示。请在图乙中画出运动过程中的受力示意图;
(2)若内箱子运动的距离为,求力做功的功率。
2021-2022学年下学期初中物理人教新版八年级同步经典题精练之运动和力
参考答案与试题解析
一、选择题(共8小题)
1.(2021•泗洪县二模)在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,以下说法不正确的是
A.实验时,每次需让同一小车从同一斜面同一高度静止滑下
B.小车在毛巾、棉布、木板上运动时,受到的阻力大小不同
C.实验现象表明,若不受阻力时,运动的小车将匀速直线运动下去
D.三次实验中,在毛巾表面时摩擦力做功最大
【答案】
【考点】阻力对物体运动影响的探究实验
【专题】实验基本能力;探究型实验综合题;运动和力;推理法
【分析】、根据控制小车到达在水平面上的速度相同分析;
、小车在毛巾、棉布、木板上运动时,受到的阻力大小不同;
、牛顿第一定律不能用实验直接骓,根据实验现象推理得出;
、本题中做功的过程就是机械能转化的过程,做了多少功变转化成多少机械能。
【解答】解:
、为控制小车到达水平面上的初速度相同,故实验时,每次需让同一小车从同一斜面同一高度静止滑下,正确;
、毛巾、棉布、木板粗糙程度不同,故小车在毛巾、棉布、木板上运动时,受到的阻力大小不同,正确;
、在木板表面上受到的阻力最小,通过的距离最长,根据实验现象推理,若不受阻力时,运动的小车运动的无限远,即将匀速直线运动下去,正确;
、动能大小与物体的质量和程度有关,三次实验中小车开始和最后速度相同,即动能减小量相同,根据做功的实质,故克服摩擦力做功相同,错误。
故选:。
【点评】本题探究阻力对物体运动的影响,考查控制变量法、推理法的运用和做功的实质。
2.(2020秋•夏津县校级月考)二力平衡的条件,错误的是
A.大小相等 B.方向相同
C.作用在同一个物体 D.作用在同一条直线上
【答案】
【考点】二力平衡的概念
【专题】应用题;应用能力;运动和力
【分析】平衡力满足的条件是:“同一物体”、“大小相等”、“方向相反”、“在同一直线上”。
【解答】解:平衡力满足的条件是:“同一物体”、“大小相等”、“方向相反”、“在同一直线上”,所以方向相同是错误的。
故选:。
【点评】静止的物体或匀速直线运动的物体受平衡力的作用,二力平衡的条件包括四方面:同物、同线、等大、反向。
3.(2020春•岳池县期末)关于生活中的一些惯性现象,下列解释正确的是
A.高速飞行的子弹具有惯性,穿入木头静止后惯性消失
B.跳远运动员助跑起跳,是为了增大惯性
C.小汽车配置安全气囊,可以减小惯性
D.拍打刚晒过的被子,灰尘脱落,说明灰尘具有惯性
【答案】
【考点】惯性现象
【专题】应用题;应用能力;运动和力
【分析】惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。原来静止的物体保持原来的静止状态;原来运动的物体保持原来的运动状态。并且要知道任何物体都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关。
【解答】解:、一切物体在任何状态下都有惯性,运动的物体有惯性,静止的物体也有惯性,故高速飞行的子弹具有惯性,穿入木头静止后惯性不会消失,故错误;
、跳远运动员起跳前要助跑,是为了利用人体的惯性,但不能增大惯性,故错误;
、小汽车配置安全气囊,可以减少急刹车时惯性带来的危害,但不能减小惯性,故错误;
、用手拍打刚晒过的被子上的灰尘,被子运动,灰尘由于惯性保持原来的静止状态,在重力作用下掉在地上,说明灰尘有惯性,故正确。
故选:。
【点评】正确理解惯性的概念是解答此题的关键,惯性作为物体本身固有的一种属性,在我们生活中随处可见,与我们的生活息息相关,我们要注意联系实际,用所学惯性知识解决身边的物理问题。
4.(2020春•天津期末)锤子的锤头变松了,人们常用击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上(如图)。此做法应用的物理知识主要是
A.浮力 B.压强 C.惯性 D.功率
【答案】
【考点】惯性在实际生活中的应用
【专题】应用题;运动和力;应用能力
【分析】惯性是指一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。
【解答】解:
如图所示,锤头与锤柄共同向下运动,当锤柄突然停止时,锤头由于惯性会继续向下运动,这样就套紧了。
故选:。
【点评】本题主要考查学生用惯性知识解释生活中一些现象的能力,体现了从物理走向生活的理念,是一道基础题。
5.(2020春•秦州区校级期末)球类运动是人们喜爱的运动之一,下列关于球类运动说法正确的是
A.排球在空中飞行的过程中,运动状态一定发生改变
B.脚踢足球时,脚先对球有力的作用,球再对脚有力的作用
C.打乒乓球时,只要对球施加力的方向相同,力的作用效果就相同
D.抛出的篮球到达最高点时若所有的力都消失了,篮球将一定保持静止
【答案】
【考点】力作用的相互性;力的作用效果;力与运动的关系;物体运动状态变化的判断
【专题】应用题;运动和力;应用能力
【分析】(1)物体不受力或受平衡力运动状态不变;物体受力不平衡时,运动状态一定改变;
(2)物体间力的作用是相互的,同时发生,同时消失;
(3)力的作用效果跟力的大小、方向和作用点都有关系;
(4)运动的物体不受任何力的作用时,将做匀速直线运动状态。
【解答】解:
、排球在空中运动过程中,受到竖直向下的重力与空气的阻力,这两个力不是平衡力,所以排球的运动状态一定发生改变,故正确;
、脚踢足球,使球飞出去,脚与足球间的相互作用力同时发生,同时消失,故错误;
、打乒乓球时,对球施加力的方向相同,如果作用点和大小不同,则力的作用效果也可能不同,故错误;
、抛出去的篮球达到最高点时,沿竖直方向速度为零,沿水平方向速度不为零,若它所受的力全部消失,篮球不会静止,将做匀速直线运动,故错误。
故选:。
【点评】此题考查运动状态的改变、相互作用力的特点、力的作用效果、牛顿第一运动定律等,深入理解基本规律,是正确解答的关键。
6.(2020春•开州区期末)如图所示为掷出的实心球的运动轨迹,若当实心球在最高点时所受的外力全部消失,实心球将
A.保持静止状态 B.向上做匀速直线运动
C.水平向右做匀速直线运动 D.竖直向下做加速直线运动
【考点】:牛顿第一定律
【专题】572:运动和力;62:应用能力;12:应用题
【分析】实心球运动到最高点时,仍然具有水平向前的速度;据牛顿第一运动定律可知,一切物体在没有受到任何外力时,总是保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:图中实心球运动到最高点时,仍然具有水平向右的速度,若此时所受的外力全部消失,由牛顿第一运动定律可知,小球将沿水平向右的方向做匀速直线运动。
故选:。
【点评】此题考查了牛顿第一定律的应用,理解牛顿第一定律的内容是解题的关键。
7.(2020春•大新县期中)运动员用踢力将重为的足球踢向空中。足球在空中飞行的过程中,不计空气阻力,如图所示的各图中,能正确表示足球受力情况的是
A. B. C. D.
【考点】:力的示意图与图示
【专题】572:运动和力;62:应用能力;:图析法
【分析】解答此题要明确在空中飞行的足球受到重力和空气阻力的作用,继续向前飞行则是因为足球具有惯性。
【解答】解:空中的足球受空气阻力和重力的作用,作用在球的重心,重力方向竖直向下,如果不计空气阻力,则只受大小为的重力作用。
故选项错误,正确。
故选:。
【点评】作重力的示意图是物理作图题中最常考的点之一,物体在任何情况下,其重力方向都是竖直向下的。
8.(2020•徐州)如图所示,飞机要在飞行中向目标处空投救灾物品,空投位置应是、、中的
A. B.
C. D.三个位置都可以
【答案】
【考点】惯性
【专题】运动和力;应用题;应用能力
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性,一切物体都有惯性,从惯性的角度可对题目中的现象进行分析。
【解答】解:
飞机空投救灾物品时,由于惯性,救灾物品在下落过程中,会向前运动一段距离,故应在接近目标的上方提前投掷物品,故正确。
故选:。
【点评】本题以典型的情景考查了惯性的知识,在分析时,要充分考虑到惯性的存在以及惯性在生活中的应用。
二、填空题(共3小题)
9.(2020春•荔湾区期中)如图,传动带把物体沿斜向上方向带动(物体与传动带相对静止)。
(1)请作出物体所受到的力的示意图;
(2)物体的重力与传动带对物体的支持力 不是 (选填“是”或“不是” 一对平衡力;你判断依据是 。
【考点】平衡力的辨别;力的示意图与图示
【专题】应用题;应用能力;重力、弹力、摩擦力;作图题
【分析】(1)画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
(2)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:(1)分析可知,物体受到竖直向下的重力,垂直于传动带向上的支持力;物体与传动带相对静止,但有向下运动的趋势,故还受到平行于传动带向上的摩擦力,过的重心,沿各力的方向画一条有向线段,并分别用、和表示,即为物体所受到的力的示意图,如图所示:
(2)物体的重力与传动带对物体的支持力大小不等、不在同一直线上,所以不是一对平衡力。
故答案为:(1)见解答图;(2)不是;二力大小不相等、不在同一直线上。
【点评】此题考查力的示意图的画法、平衡力的辨别,关键是对物体进行正确的受力分析,并掌握平衡力的条件。
10.(2020•民勤县校级开学)英国物理学家 牛顿 ,总结了伽利略等人的研究成果,概括出了一条重要的规律,即牛顿第一定律:一切物体在 时,总保持 或 。牛顿第一定律 (填“是”或“不是” 直接通过实验验证得出来的,但经受住了无数的实践检验,因此牛顿第一定律已经成为公认的物理学基本定律之一。
【考点】牛顿第一定律
【专题】应用题;运动和力
【分析】根据牛顿第一定律的内容进行分析,即物体不受力时,可以一直做匀速直线运动,所以运动不需要力的维持。力是改变物体运动状态的原因,运动的物体之所以停下来,是因为物体受到了与运动方向相反的力。牛顿第一定律也叫惯性定律。
【解答】解:科学家伽利略通过实验分析得出:物体的运动并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是因为物体受到了与运动方向相反的力。于是他推断:如果物体受到的力为零,物体将保持匀速直线运动;
英国物理学家牛顿总结了伽利略等前人的研究成果,在实验的基础上,进一步推理、归纳、概括得出一条重要物理定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。这就是著名的牛顿第一定律;不是直接通过实验验证得出来的,但经受住了无数的实践检验,因此牛顿第一定律已经成为公认的物理学基本定律之一。
故答案为:牛顿;没有受到力的作用;静止;匀速直线运动状态;不是
【点评】此题考查的是我们对于牛顿第一定律和惯性的了解,要注意分析,知道牛顿第一定律的内容是解题的关键。
11.(2020•乐平市一模)小聪和小明两位同学始终并排围绕着学校田径场跑步,当他们匀速通过弯道时,小聪的运动状态 一定 改变(选填“一定”、“不一定”或“一定不” ,以小明为参照物,他是 的。
【考点】52:参照物及其选择;:物体运动状态变化的判断
【专题】12:应用题;62:应用能力;572:运动和力
【分析】物体运动状态的改变包括速度和方向的改变;
研究物体的运动与静止时,必须事先选定一个参照物。如果被研究的物体相对于这个标准位置发生了改变,则是运动的;如果被研究的物体相对于这个标准位置没有发生改变,则是静止的。
【解答】解:匀速通过弯道时,小聪的运动方向改变,所以其运动状态改变;
如果选择小明为参照物时,小聪相对小明的位置不发生变化,则小聪是静止的。
故答案为:一定;静止。
【点评】本题考查了对运动状态的认识,对运动与静止相对性的判断,属力学基础知识。
三、作图题(共2小题)
12.(2020•工业园区二模)如图,一重为的木块沿斜面匀速下滑,作出木块所受力的示意图。
【考点】:力与运动的关系;:力的示意图与图示
【专题】14:作图题;573:重力、弹力、摩擦力;62:应用能力
【分析】对木块进行受力分析可知,木块受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力,力的作用点都可画在木块的重心上。
【解答】解:
木块沿斜面匀速下滑时,木块受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力;
过木块的重心分别沿竖直向下、垂直于斜面向上和沿斜面向上的方向画一条带箭头的线段,分别用、和表示,且重力的大小为.如图所示:
【点评】此题主要考查了重力、支持力、摩擦力的画法,画图的关键是确定这几个力的方向。
13.静止在水平桌面上的排球受到哪几个力的作用?施力物体分别是谁?请在图中画出排球受力的示意图。
【考点】:力的示意图与图示
【专题】14:作图题;62:应用能力;572:运动和力
【分析】静止在水平桌面上的排球,其中排球受到支持力和重力的作用,这两个力作用在同一条直线上、大小相等、方向相反,是一对平衡力,据此画图。
【解答】解:
静止在水平桌面上的排球,其中排球受到重力和拉力的作用,它们是一对平衡力,重力的施力物体是地球,支持力的施力物体是桌面;重力的作用点在重心,方向是竖直向下的,支持的方向是竖直向上,支持力的作用点也可画在重心上,如图所示:
答:静止在水平桌面上的排球受到重力和支持力的作用;重力的施力物体是地球,支持力的施力物体是桌面。
【点评】力的示意图是用作图的方法表示力的三要素的,但在作图前应根据题目需要对物体所受的各个力进行受力分析,这是我们应该掌握的基本技能之一。
四、实验探究题(共2小题)
14.(2020春•江阴市期中)小明用力向上抛出一小石块:
(1)若小石块竖直向上运动,石块到达最高点时处于 非平衡 (平衡非平衡)状态,假如石块到达最高点时受到的力都消失,则小石块将 。
(2)若小石块斜着向上运动,假如石块到达最高点时受到的力都消失,则小石块将 ,判断的理论依据是 。
【考点】:牛顿第一定律
【专题】12:应用题;62:应用能力;572:运动和力
【分析】根据牛顿第一定律进行分析,即物体在不受任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:
(1)若小石块竖直向上运动,石块到达最高点时,只受到重力的作用,所以它受到的力不是平衡力,此时处于非平衡状态。
小石块竖直向上运动,石块到达最高点时速度为零,即处于瞬时静止状态,根据牛顿第一定律可知,假如此时受到的力都消失,则小石块将保持静止。
(2)若小石块斜着向上运动,石块到达最高点时水平方向上的速度不为零,根据牛顿第一定律可知,假如此时受到的力都消失,小石块将沿水平方向做匀速直线运动。
故答案为:
(1)非平衡;保持静止; (2)沿水平方向做匀速直线运动;牛顿第一定律。
【点评】根据牛顿第一定律解决有关问题时,关键是分析出力消失之前物体的运动状态。
15.(2019秋•通州区期末)某实验小组研究“一个物体只受两个力,且处于平衡状态,这两个力的大小存在什么关系”时,设计并组装了如图甲所示的实验装置。
(1)在图乙中的虚线方框内,画出物体所受外力的示意图。
(2)请你针对探究的题目,分析一下此实验装置存在的问题: 研究只受两个力的情况,而物体受三个力的作用,不符合实验要求 。
(3)请你根据该小组实验装置存在的问题,选用图丙中提供的实验器材,对图甲所示实验装置提出改进建议: 。
【考点】力的示意图与图示
【专题】运动和力;应用能力;作图题
【分析】(1)物体受左右两个拉力和重力的作用,作用点在物体的重心,据此画图。
(2)针对题目要求研究“一个物体只受两个力,且处于平衡状态,这两个力的大小存在什么关系”,结合甲图分析;
(3)根据该小组实验装置存在的问题,选择重力较小的实验器材做实验。
【解答】解:(1)由图可知,物体分别受到向左和向右的拉力和,还受到竖直向下的重力,作用点都在重心,如图所示:
(2)由题意可知,研究“一个物体只受两个力,且处于平衡状态,这两个力的大小存在什么关系”,研究只受两个力的情况,而物体受三个力的作用,所以不符合实验要求;
(3)根据该小组实验装置存在的问题,应选择重力较小的实验器材做实验,由图丙可知,用半张纸代替物体,其质量较小,则其重力较小;
故答案为:(1)见上图;(2)研究只受两个力的情况,而物体受三个力的作用,不符合实验要求;(3)用半张纸代替物体。
【点评】此题探究的是二力平衡的条件,注意从二力平衡的四个条件进行分析;二力平衡是初中物理力学中的难点,也是一个重点需要掌握,还要注意用好控制变量法。
五、计算题(共2小题)
16.(2020春•常州期末)小明探究“在水平面上阻力对物体运动的影响”,实验装置如图所示。
实验步骤:
.如图所示,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面中部由静止滑下,观察并记录小车在水平面上通过的距离。
.如图所示,取下毛巾,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察并记录小车在水平面上通过的距离。
.如图所示,取下棉布,让小车从斜面项端由静止滑下,观察并记录小车在水平面上通过的距离。
请回答下列问题:
(1)以上实验步骤中,错误的一个是 。该操作不能实现 的实验要求。
(2)对比两次正确步骤能说明: 。
(3)纠正错误后,继续多次实验、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)在水平面滑行时,小车受到的重力和小车对水平面的压力 (是不是)一对平衡力。
(5)上述探究实验中用到的研究方法有:
① ;
② 。
【考点】阻力对物体运动影响的探究实验
【专题】运动和力;实验题;分析、综合能力
【分析】(1)在实验中,为使小车到达水平面时具有相同的初速度,应让小车从斜面的同一高度由静止滑下;
(2)根据图中的相同点和不同点,利用控制变量法得出结论;
(3)假如表面绝对光滑,则小车不受摩擦阻力作用,小车将永远不停地运动下去;
(4)根据平衡力条件分析判断;
(5)根据控制变量法、实验推理法和转换法分析。
【解答】解:
(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;则步骤错误;由于没有控制初始速度相同,所以不能完成实验探究;
(2)对比两次正确步骤可知,在初速度相同时,接触面越光滑,阻力越小,小车运动的越远;
(3)进行推理可知,在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它的运动状态将不会改变,物体将做匀速直线运动;
(4)在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力方向相同、作用在不同的物体上,不是一对平衡力;
(5)实验中,需要控制初速度相同,采用的是控制变量法;得出结论采用的是实验推理法;实验中通过小车移动的距离来判定阻力的影响,采用的是转换法。
故答案为:(1);使小车初速度相同;(2)在初速度相同时,接触面越光滑,阻力越小,小车运动的越远;(3)做匀速直线运动;(4)不是;(5)控制变量法;实验推理法。
【点评】本题是探究阻力对物体运动的影响实验,要掌握实验的现象及结论,知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律的内容,解此类问题一定要注意思考实验的意义,并能根据所学的其他物理知识分析解决本实验中相关的实验现象。
17.(2020•安徽)在车站广场上,常常看见人们将旅行包平放在拉杆箱上,如图甲所示。假设作用在箱子上的水平推力,、一起做匀速直线运动。
(1)将旅行包看成一个有质量的点,如图乙所示。请在图乙中画出运动过程中的受力示意图;
(2)若内箱子运动的距离为,求力做功的功率。
【考点】功率的计算;力的示意图与图示
【专题】其他综合题;应用题
【分析】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,处于平衡状态,受平衡力,据此分析并画出旅行包受到的力;
(2)根据求出推力做的功,然后根据求推力做功的功率。
【解答】解:
(1)旅行包随拉杆箱一起在水平面是做匀速直线运动,此时旅行包只受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,且二力大小相等,据此画出运动过程中的受力示意图如下:
(2)推力对箱子做的功;
推力做功的功率。
故答案为:(1)见上图;(2)推力做功的功率为。
【点评】本题综合考查了受力分析、力的示意图的画法、功和功率的计算,属于综合性题目。
考点卡片
1.参照物及其选择
【知识点的认识】
(1)参照物:
要描述一个物体是运动的还是静止的,要先选定一个物体作为标准,这个选定的标准物体叫参照物.
(2)参照物的选择:
参照物的选择是任意的,既可以选相对地面静止的物体,也可以选运动的物体作为参照物.可本着便于研究的原则,选取合适的参照物,如研究地面上物体的运动,通常选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物.被研究的物体本身不能选作参照物,因为以此研究对象为参照物,研究对象永远都是静止的.
(3)参照物概念的理解:
参照物的选定是为了研究机械运动中物体的运动或静止的.所选定的参照物是一个假定不动的物体,有了它作比较再看被研究的物体跟参照物之间的位置是否发生了变化就比较方便了.因此,参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的.
(4)参照物的判断方法:
方法指南:①要明确研究对象;②明确物体的运动情况;③如果研究对象是运动的,哪个物体相对于它的位置发生了改变,哪个物体就是参照物;如果研究对象是静止的,哪个物体相对它的位置没有改变,哪个物体就是参照物.
【命题方向】
参照物的选取是中考的必考知识点.
例1:在平直轨道上行驶的火车中,放在车厢内的小桌上苹果相对于下列哪个物体是运动的( )
A.这列火车的机车 B.坐在车厢椅子上的乘客 C.从旁边走过的列车员 D.关着的车门
分析:在研究机械运动时,假定不动的物体叫参照物.判断一个物体相对于哪一个物体在运动,就要看这个物体相对于哪个物体位置发生变化.
解:
A、放在车厢内的小桌上苹果相对于这列火车的机车,位置是固定的,即处于静止状态.不符合题意;
B、放在车厢内的小桌上苹果相对于坐在车厢椅子上的乘客,位置是固定的,即处于静止状态.不符合题意;
C、放在车厢内的小桌上苹果相对于从旁边走过的列车员,位置是变化的,即处于运动状态.符合题意;
D、放在车厢内的小桌上苹果相对于关着的车门,位置是固定的,即处于静止状态.不符合题意.
故选C.
点评:一个物体是运动还是静止,取决于选择的参照物,参照物不同,物体运动状态也不一样.
例2:诗句“满眼风光多闪烁,看山恰似走来仰,仔细看山山不动,是船行.”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参照物分别是 船 和 山 .
分析:本题中研究的分别是山和船的运动状态,解答此题的关键是看被研究的物体与参照物之间的相对位置是否发生了改变.
解:以船为参照物,山和船之间的位置发生了变化,山是运动的,所以“看山恰似走来迎”;
以山为参照物,船与山之间的位置发生了变化,船是运动的,所以“是船行”.
故答案为:船;山.
点评:研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同,但都是正确的结论.因此,解答中要抓住“参照物”这个中心,认真分析,灵活处理.
【解题方法点拨】
参照物的选取是任意的,视研究问题的方便而定.例如:在研究地面上的物体的运动状态时,通常选地面或固定在地面上的物体为参照物;在研究行驶的车辆上的物体的运动时,可以选车厢为参照物.选择的参照物不能是被研究物体本身,否则,研究对象永远是静止的,是没有意义的.
2.力的作用效果
【知识点的认识】
(1)力可以改变物体的运动状态:
①物体运动状态的改变:一是指物体运动速度大小发生了改变.如物体从快到慢、从慢到快、从静止到运动和从运动到静止都是速度大小在改变;二是指物体运动方向发生了改变,如左转弯、右转弯等都是说明其运动方向在改变;三是指物体运动速度大小和运动方向同时发生了改变.
②力可以改变物体运动状态并不是说物体只要受力,其运动状态就一定要改变,“可以”不是“一定”.
(2)力可以改变物体的形状:用手拉弹簧使弹簧变长了;揉面时,面团形状不断变化;刀片能划破纸等,都表面力可以使物体的形状发生改变.
【命题方向】
生活中力的作用效果的现象有哪些,判断其是改变运动状态还是形状都是中考的命题方向
例1:下列过程中,有一个力的作用效果与其他三个不同类,它是( )
A.把橡皮泥捏成不同造型
B.进站的火车受阻力缓缓停下
C.苹果受重力竖直下落
D.用力把铅球推出
分析;解决本题的关键是掌握力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态.物体运动状态的改变包括:速度大小的改变和运动方向的改变.
解:A、把橡皮泥捏成不同造型,橡皮泥的形状发生变化,所以选项A属于力改变物体的形状;
B、进站的火车受阻力缓缓停下,速度在减小,所以选项B属于力改变物体的运动状态;
C、苹果受重力竖直下落,苹果在重力作用下,速度越来越快,所以选项C属于力改变物体的运动状态;
D、用力把铅球推出,铅球在重力作用下,运动速度和运动方向都在发生改变,所以选项D属于力改变物体的运动状态.
故选:A.
点评:本题考查了力的作用效果,力的这两个作用效果有明显的不同,比较容易辨别.
例2:下列事例中,在力的作用下使物体的形状发生变化的是( )
A.紧急刹车
B.骑自行车加速前进
C.做直线运动的足球,碰到球员后,运动方向发生改变
D.两手用力扳竹条,使其弯曲
分析:力可以使物体发生形变,物体的形变包括:形状的变化和体积的变化.
解:A、紧急刹车时,刹车皮和轮胎内圈之间的摩擦力使轮胎由运动变为静止,改变了物体的运动状态;
B、骑自行车加速运动,对自行车施加的作用力改变了自行车的运动速度,速度的改变是运动状态改变的一种;
C、运动方向的改变就是运动状态改变的一种;
D、两手对竹条的作用力是竹条的形状变弯了.
故选D.
点评:此题考查了力可以改变物体的形状,是一道基础题.
【解题方法点拨】
(1)一个物体只要发生了运动状态的改变或形状的改变,这个物体一定受到力的作用.
(2)一个物体若受到了力的作用,则物体要么改变了形状,要么改变了运动状态,要么两者都发生了改变,要根据题意判断是哪一种情况,不能盲目地下结论.
3.力的示意图与图示
【知识点的认识】
(1)力的示意图指用一根带箭头的线段来表示力。箭头的方向表示力的方向;线段的起点或终点表示力的作用点。
(2)画力的示意图的步骤:
①确定受力物体;
②在受力物体上画出力的作用点;
③确定力的方向后沿力的方向画一条线段;
④在线段的末端标箭头,在箭头旁标出所画力的符号、数值大小和单位。
【知识扩展】
力的图示:
(1)为了形象、直观地表示力,我们可用一根带箭头的线段来表示力的大小、方向和作用点(即力的三要素)。这种表示力的方法叫做力的图示。沿力的方向所画的直线叫力的作用线。
(2)画力的图示的步骤:
①选定标度(用多少毫米表示多少牛的力);
②从作用点沿力的方向画一条线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度,并在线段上加上刻度;
③在线段的末端加箭头表示力的方向,箭尾在力的作用点上,如图所示。
(4)力的图示与力的示意图不同,力的示意图侧重于力的方向,它在力的大小、标度上没有力的图示那么严格。
【命题方向】
初中段重力、浮力、压力、支持力、摩擦力、拉力、推力这些力的示意图的作法是中考的重点。与二力平衡等知识点相结合也是命题方向。
例1:如图,物体沿粗糙水平面向右运动。画出该物体所受重力、支持力和摩擦力的示意图。
分析:要解决此题,需要掌握力的示意图的画法。同时根据物体的运动情况分析出物体所受到的力:确定重力、支持力、和摩擦力的方向。
解:物体在粗糙水平面上向右运动,所以受地面对它向左的摩擦力。
同时受到重力作用,方向竖直向下。受到地面对其向上的支持力。
故答案为:
点评:此题主要考查了重力、支持力、摩擦力的画法,关键是确定这几个力的方向。
例2:在图中,重为200牛的物体静止在水平地面上,在图中用力的图示法中画出它所受的支持力F。
分析:要画出其受到的支持力的图示,首先要求出其受到的支持力的值;根据二力平衡的条件结合物体的重力即可求得其受到的支持力,从而可以用力的图示法表示出物体受到的支持力。
解:物体静止在水平面上,处于平衡状态,所以受到的重力和桌面的支持力是一对平衡力,两者大小相等,所以支持力等于重力等于200N,支持力的方向与重力方向相反,竖直向上。由此可以用力的图示法表示出物体受到的支持力。答案如下图所示:
点评:力的图示的画法与示意图不同,它要求更精确。在画力的图示时,一定要附上标度。
【解题方法点拨】
一、怎样画力的图示:
(1)明确图示对象,根据题意,明确要描述的是哪个力,这个力的三要素,即大小时多少,方向如何,作用点在哪里,如题中只有文字描述,没有给出实物图,一般还要用示意图或小方框来表示受力物体,以便作图。
(2)确定标度。标度是可以任意选取的,但其大小要适当,应使图示中力的大小是标度大小的整数倍。若要在同一受力图上同时画几个力的图示,这几个力必须采用同一标度,这样各力的大小才能一目了然。
(3)在受力图上标出力的作用点(实心小圆点)。如题中没有指明力的作用点时,一般以物体的重心为力的作用点。重力的作用点在物体的重心(几何中心)上。若要在同一受力图上同时画出几个力的图示时,这几个力的作用点一般要画在同一点上。
(4)从力的作用点起,沿力的方向画出力的作用线,根据力的大小和标度的大小,确定线段的长度,并在线段的末端画出箭头表示力的方向。若力的方向与水平或竖直方向有夹角时,还要用(虚)线表示水平面或竖直面,并标出角度的大小。如已知一个物体的质量,还要根据公式G=mg求出物体所受重力的大小。
二、怎样画力的示意图:
首先,应弄清力的大小、方向、作用点,然后从力的作用点开始,沿力的方向画一条线段,在线段末端画上箭头,在箭头旁标明该力的字母符号,在同一图上画几个力的示意图时,力越大线段应越长,大小相同的力线段长度应相等。
4.力作用的相互性
【知识点的认识】
(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的.
(2)由于力是一个物体对另一个物体的作用,因此力不能脱离物体而存在.当我们讨论某一个力时,一定涉及两个物体,一个是施力物体,另一个是受力物体.施力物体在施力的同时也受到受力物体对它的作用,即施力物体同时也是受力物体.
(3)当受力物体受到一个力的作用时,同时也给施力物体一个力,这两个力互称为作用力与反作用力.
【命题方向】
找出施力物体及受力物体,相互作用力与平衡力的区别是中考命题点.
例1:在湖水中划船时,使船前进的动力是( )
A.桨对水的推力 B.水直接对船的推力 C.人对船的推力 D.水对桨的推力
分析:依据力的相互作用去解释,即一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用.
解:在湖水中划船时,浆向后拨水,对水有一个向后的力,同时水也会对浆有一个向前的推力,使船前进;
故A、B、C都不符合题意,只有D符合题意;
故选D.
点评:此类题目考查两个物体间力的作用总是相互的,即一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的.
例2:我们常用“鸡蛋碰石头”来形容对立双方的势力悬殊非常大,鸡蛋(弱者)很容易被碰的“头破血流”,而石头(强者)却完好无损,对此现象的正确解释是( )
A.鸡蛋受到力的作用,而石头没有受到力的作用
B.鸡蛋受到较大的力的作用,石头受到较小力的作用
C.它们相互作用力大小一样,只是石头比鸡蛋硬
D.以上说法都不对
分析:当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的;且一对相互作用力的大小是相等的.
解:物体间力的作用是相互的;两个相互作用力的大小是相等、方向相反的;
A、力的作用是相互的,鸡蛋受力的同时,石头也受到鸡蛋对它的作用力;故A错误;
B、一对相互作用力的大小是相等、方向相反的;即鸡蛋和石头受的力是相等的;故B错误;
C、鸡蛋和石头受的力是一对相互作用力,其大小是相等的,之所以鸡蛋破是因为石头比鸡蛋硬;故C正确;
D、因为C是正确的;故D错误;
故选C
点评:解决此类题目要结合作用力和反作用力考虑,即一个物体在施力的同时必然也受力,另一个物体在受力的同时必然也是施力物体;且相互作用力的大小是相等的.
【解题方法点拨】
(1)两个物体间的作用力与反作用力有以下特点:
①大小相等,方向相反,作用在同一直线上,但是作用在两个物体上.
②同时产生,同时消灭,同时增大,同时减小.
③性质相同,如小孩对墙的力是推力,墙对小孩的力也是推力.
④施力物体和受力物体必须成对出现
(2)力是物体对物体的作用.只要有力的作用,就一定有施力物体和受力物体.一个物体对别的物体施加了力,它同时也受到其他物体对它的反作用力.
5.牛顿第一定律
【知识点的认识】
(1)牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态.
(2)由牛顿第一定律可知,物体的运动是不需要力来维持的即力不是维持物体运动的原因,此外,要改变物体的运动状态,就必须对物体施加力的作用,即力是改变物体运动状态的原因.
(3)牛顿第一定律不是实验定律,而是通过分析实验,再进一步概括、推理得出的并经受住了实践的检验.
【命题方向】
(1)根据牛顿第一定律出题:例如教室里静止的吊灯当它不受任何外力时将保持的状态?
(2)与一对平衡力结合出题:一个物体在不受力或受平衡力原来物体的运动状态将会怎样变?
例1:小雨同学通过绳子拉着一石块在水平桌面上做匀速圆周运动,假设它受到的力全都消失,则该石块将( )
A.做匀速直线运动 B.继续做匀速圆周运动 C.落到地面上 D.立即停止运动
分析:本题需要根据牛顿第一定律去分析,解答本题的关键就是要知道并理解牛顿第一定律.
解: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.
石块做匀速圆周运动,它的运动方向不停的在改变,这是因为它一直在受到一个向心力的作用,如果它受到的力全部消失,则就再也没有力能改变石块的运动方向和运动速度,所以此时石块将做匀速直线运动.
故选 A.
点评:此题主要考查学生对牛顿第一定律的理解和掌握,牛顿第一定律是力学的基本定律之一.
例2:一个物体在一对平衡力的作用下,沿光滑水平面做匀速直线运动,当这对平衡力突然消失,则物体将( )
A.立即停止运动 B.运动速度越来越快 C.速度减慢,最后停止 D.仍做匀速直线运动
分析:根据牛顿第一定律进行分析,即当物体受到的力突然消失,物体还会保持原来的运动状态运动下去.
解:因为物体原来在一对平衡力的作用下做匀速直线运动,当平衡力突然消失后,物体在水平方向不再受任何外来作用,根据牛顿第一定律可得,物体将保持原来的速度继续作匀速直线运动.
故选D.
点评:知道牛顿第一定律的内容,会根据牛顿第一定律分析问题解决问题.
【解题方法点拨】
应注意从以下四个方面理解牛顿第一定律:
(1)“一切”是说定律对所有物体普遍适用.
(2)“没有受到力的作用”是指定律成立的条件,包含两层意思:一是理想情况,即物体确实没有受到任何外力作用;二是物体所受各力的合力为零.
(3)“总”指的是总这样,没有例外.
(4)“或”即两种状态居其一,不能同时存在.定律表明:物体不受力时,原来静止的物体将永远保持静止状态,原来运动的物体将永远做匀速直线运动.考虑问题也应从这两方面来考虑,首先判断物体原来的运动状态,然后再根据牛顿第一定律来解答.
6.物体运动状态变化的判断
【知识点的认识】
力是使物体运动状态改变的原因,而不是维持物体运动状态的原因。
(1)速度大小变化或运动方向变化都是运动状态变化。物体由静到动、由动到静、由慢到快、由快到慢都是速度大小的变化;圆周运动、拐弯运动都是运动方向的变化。
物体运动状态如果变化,一定是受力的结果,而且所受力不是平衡力。
(2)静止或匀速直线运动都是运动状态没有变化。
物体运动状态如果不变,或者受平衡力,或者不受任何力。
【命题方向】
此知识点从这方面出题,力是使物体运动状态改变的原因,而不是维持物体运动状态的原因,学生往往理解成物体的运动得需要力来维持。
例1:以下所给出的现象中,物体运动状态不发生改变的是( )
A.在弯曲的路上汽车匀速转弯
B.小孩沿笔直的滑梯匀速下滑
C.熟透的苹果从树上下落
D.行驶的火车开始进站
分析:所谓物体运动状态的改变,指的是运动速度的改变,包括以下几种情况:
(1)速度大小发生改变而方向不变;
(2)速度大小不发生改变而方向改变;
(3)速度大小以及方向都发生改变;
结合四个选项进行判断。
解:A、在弯曲的路上汽车匀速转弯,速度的方向时刻在变,即运动状态发生改变,不符合题意;
B、小孩沿笔直的滑梯匀速下滑,速度的大小和方向都不变,即运动状态不变,符合题意;
C、熟透的苹果从树上下落,速度的大小时刻在变,即运动状态发生改变,不符合题意;
D、行驶的火车开始进站时,速度的大小变小,即运动状态发生改变,不符合题意;
故选B。
点评:解决此类题目可从结果出发进行判断:当物体的运动速度大小和方向都不变时,即物体的运动状态不发生改变。
例2:下列现象中,不能说明“力可以改变物体运动状态”的事例是( )
A.水平抛出的皮球成一条弧线落回地面
B.在足球场草坪上滚动的足球越滚越慢
C.从山上滚下的石块越滚越快
D.用力拉弓,把弓拉弯
分析:物体速度大小和方向的变化都属于运动状态的改变,物体的运动状态发生改变,一定受到了力的作用。
解:A、水平抛出的皮球,由于惯性要保持匀速直线运动,但是皮球还受到重力作用,重力改变了物体的运动状态,使皮球进行弧线运动。不符合题意。
B、足球在草坪上,受到摩擦力的作用,摩擦力改变了足球的运动状态,越滚越慢。不符合题意。
C、从山上滚下的石块受到重力作用,重力改变了石块的运动状态,越滚越快。不符合题意。
D、用力拉弓,把弓拉弯,力改变了弓的形状。符合题意。
故选D。
点评:力有两种作用效果:力可以改变物体的运动状态,力可以改变物体的形状。
【解题方法点拨】
理解牛顿第一定律与平衡力方面的知识:物体运动状态如果不变,或者受平衡力,或者不受任何力。
7.惯性
【知识点的认识】
(1)惯性是一切物体的固有属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性.一切物体都具有惯性.
(2)惯性定义:我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性.惯性代表了物体运动状态改变的难易程度.惯性的大小只与物体的质量有关.质量大的物体运动状态相对难于改变,也就是惯性大;质量小的物体运动状态相对容易改变,也就是惯性小.
(3)当你踢到球时,球就开始运动,这时,因为这个球自身具有惯性,它将不停的滚动,直到被外力所制止.任何物体在任何时候都是有惯性的,它要保持原有的运动状态.
(4)惯性的应用与防止:在日常生活中惯性现象对我们既有有益的一面,又有有害的一面.有益的要加以利用,例如利用惯性使锤头套紧;有害的要加以防止,例如汽车不能超速超载.
【命题方向】
命题方向有以下方面:(1)惯性的认识;(2)影响惯性的因素;(3)惯性的应用与防止.
例1:下列说法中正确的是( )
A.物体运动的速度越大,它受到的动力越大,惯性也越大
B.骑自行车的人上坡前加紧蹬几下,这是为了增大惯性
C.足球越滚越慢,是因为受到了球场对它施加的力的作用
D.若运动的物体不受任何力的作用,它的速度将慢慢变小,最终停下来
分析:根据:惯性的知识及力的作用效果分析解答此题.
解:A、物体的惯性取决于物体的质量,与物体速度无关,故A错误.
B、骑自行车的人上坡前加紧蹬几下,是为了获得更大的速度,自行车惯性不变,故B错误.
C、足球越滚越慢,是因为受到了球场对它施加的阻力作用,阻力改变了足球的运动状态,使它停下来,故C正确.
D、若运动的物体不受任何力的作用,则物体由于惯性要继续运动下去,不会停止,故D错误.
故选C.
点评:本题考查了:物体的惯性、力的作用效果.应记住:惯性是物体的固有属性,取决于物体的质量,与物体的运动状态及受力情况无关;力的作用效果有:使物体发生形变;改变物体的运动状态.
例2:由于不遵守交通法规酿成的交通事故频繁发生,国家加大了对违反交通法规的处罚力度.关于汽车安全行驶的规定和措施,下列说法正确的是( )
A.限制汽车最大行驶速度,是为了减小汽车的惯性
B.安全带主要是在汽车突然启动时对驾乘人员起到保护作用
C.冬天汽车在冰雪路面上行驶时,轮胎上装防滑链,是为了减小摩擦
D.严禁酒后驾车.主要是因为饮酒后驾驶员反应迟钝,更容易出现交通事故
分析:(1)惯性是物体的固有属性,其大小只取决于物体的质量;
(2)安全带是为了防止在紧急刹车时人会前冲而带来的伤害;
(3)冰雪天因为路面结冰,而使摩擦力减小,故为了增大摩擦可以在轮胎上装防滑链;
(4)汽车的刹车距离取决于汽车的运行速度及人的反应时间,而酒后人的反应时间增长,故可以分析为什么不能酒后驾驭.
解:A、惯性是物体的固有属性,惯性大小与速度大小无关;限制速度的目的是为了减小刹车距离,故A错误;
B、根据惯性可知突然启动时人是向后仰的,安全带不起任何作用,故B错误;
C、防滑链可以增大轮子与地面间的摩擦力,防止交通事故的产生,故C错误;
D、人饮酒后,由于反应变慢,则反应时间变长,则刹车距离变大,极易造成交通事故,故D正确;
故选D.
点评:本题考查物理知识在交通法规中的应用,在生活中要注意体会物理知识的应用.
【解题方法点拨】
(1)惯性不等同于惯性定律.惯性是物体本身的性质,而惯性定律讲的是运动和力的关系(力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动的原因).
(2)惯性是物体固有的一种属性,不能说“由于惯性的作用”“获得惯性”.正确的是“具有惯性”.
8.惯性现象
【知识点的认识】
惯性现象就是物体保持原来运动状态的一种作用,不论这种运动状态是静止还是平动,或是转动.最初是由惯性原理揭示出物体的惯性.惯性是物体具有保持原来状态(包括保持动状态或静止状态)的一种性质.我们把更容易保持原来状态的物体,称其惯性大.惯性原理可以表述为:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或者静止状态.
【命题方向】
解释生活中的惯性现象:例如1.拍打衣服上的尘土;2.套紧松动了的锤把;3.甩干洗手后水份;4.用扬场机优选种子.
(1)现代汽车除了前、后排座位都有安全带外,还安装有安全气囊系统,这主要是为了减轻下列哪种情况出现时,可能对人身造成的伤害( )
A.汽车速度太慢 B.汽车转弯 C.汽车突然启动 D.汽车前端发生严重撞击
分析:气囊的作用是急刹车时对司机和乘客起一个保护作用.由于任何物体都有保持原来运动状态的性质,利用任何物体都具有惯性以及安全气囊位置进行分析.
解:汽车急刹车、急剧减速或前端发生严重撞击时,人由于惯性仍保持原来的运动状态向前运动,就会撞在前面较硬的物体上,对人身造成伤害.装有安全气囊系统的汽车,安全气囊在此时自动充气弹出,增大了受力面积,从而减小了对人的压强,避免造成人体伤害.
故选D.
点评:首先要明确安全气囊的位置是由于惯性当人体向前运动时的整个过程,然后在此基础上利用惯性知识进行分析.
例2:乘坐公共汽车时,如果车没停稳就往下跳,是否安全?若不安全,易往前摔还是易往后摔?为什么?
分析:分析惯性现象要分析原来物体怎么运动,哪部分受力改变运动状态,哪部分由于惯性继续运动.
解:车没停稳就往下跳,人由于惯性具有和车相同的速度,脚着地时,脚受力改变运动状态,而身体由于惯性继续向前运动,所以会向前摔.
故答案为:不安全;易往前摔;由于惯性.
点评:此题考查惯性在生活当中的具体应用.
【解题方法点拨】
解释常见的惯性现象的四个环节:
(1)确定研究对象,即明确研究对象是哪一个物体或同一个物体的哪两个不同部分.
(2)弄清该物体原来处于什么状态,是运动还是静止.
(3)什么原因使该物体(或物体的哪个部分)改变了原来的运动状态.
(4)该物体(或物体的另一部分)由于惯性要保持原来的状态,出现了怎样的现象.
9.阻力对物体运动影响的探究实验
【知识点的认识】
设计实验:取一辆小车,使它三次都在斜面上的同一高度处从静止开始沿斜面运动到水平面上.每次水平面表面的粗糙程度都不同,第一次在水平面上铺毛巾,第二次换成棉布,第三次去掉所铺棉布,比较小车每次在水平面上的运动情况有什么不同.
实验现象:按以上设计进行实验,实验现象如图所示,并将实验的结果填在下表中.
接触面
小车受到阻力的大小
小车运动的距离
毛巾
最大
最短
棉布
较大
较短
木板
最小
最长
现象分析:小车分别滑过毛巾、棉布、木板表面时,由于毛巾表面最粗糙,阻力最大,使小车很快就停下来,运动的距离最短;而木板表面最光滑,阻力最小,小车运动的距离最长.通过小车在不同表面运动的距离不同,说明小车受到的阻力越小,速度改变越慢,小车越不容易停下来.
实验结论:平面越光滑,小车运动的距离越大,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢.
实验推理:如果水平面表面绝对光滑,小车受到的阻力为0,速度不会减小,小车将以恒定不变的速度运动下去.
【命题方向】
本实验探究的问题,实验探究过程中用到的物理学方法:控制变量法、推理法等是命题方向.
典例:在探究“力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上分别铺上分别粗糙程度不同的毛巾、棉布、玻璃,让小车自斜面顶端从静止开始滑下,小车从同一高度滑下后,在不同物体表面上运动的距离如图所示.
(1)实验时小车每次都从斜面顶端滚下,是为了让小车在这些物体表面开始运动的 速度 相同.
(2)由图示可知,小车在玻璃上运动的距离最 远 ,这说明小车受到的阻力越 小 ,速度减小得越慢.
(3)根据这个实验推理:若水平物体表面绝对光滑(即小车不受任何阻力作用),那么小车将一直保持 匀速直线运动状态 .
分析:实验中要求从同一点滑下,是为了保证小车到达水平面时有相同的速度,从而看出在不同材料上的滑行的距离.而这三种材料我们非常熟悉,从而比较出受阻力的不同,然后我们可以猜想如果没有任何阻力的话,物体的速度将不会改变
解:我们让小车从顶端滚下目地是为了让小球每次到达水平面时的速度都相同,便于比较.
而明显由图示看出,在玻璃板上小车滑行的距离是最远的,我们知道在玻璃板上小车受阻力最小;
速度减小的慢,所以我们想到如果没有阻力的话小车将会滑行将会一直进行下去,做匀速直线运动.
故答案为:(1)速度;(2)远、小;(3)匀速直线运动状态.
点评:本题考查理想实验内容,解此类问题一定要注意思考实验的意义.
【解题方法点拨】
阻力对物体运动影响的探究实验要明白:
(1)小车从斜面上滑下后,为什么最终会在水平面上停下
(2)如果水平面铺的材料不同,小车在平面上减小的速度一样吗?
(3)用所给器材,怎样验证你的想法
(4)在实验中我们应该注意什么样的问题.
10.惯性在实际生活中的应用
【知识点的认识】
物理来源于生活,服务于社会,与实际生活有关的物理知识,已经成为各种物理考试的热点,关于惯性在生产、生活中的应用的事例很多,有有利的一面,也有有害的一面.
常见的惯性应用有:(1)电动机固定在质量大的底座上,增加质量增大惯性.
(2)铁锤的质量大,惯性大容易将钉子钉进木板.
(3)煤块由于惯性被送进了炉里.
(4)篮球由于惯性被投进篮筐中.
(5)飞机抛掉副油箱,减少质量减少惯性增加作战灵活度.
(6)跳远时利用助跑,使自己跳得更远.
(7)锤头松了,只要把锤柄在固定的物体上撞几下,锤头就牢牢地套在锤柄上了.
(8)用“拍打法”除去衣服上的灰尘.
【命题方向】
解释生活中惯性的事例是命题的重点.
例1:下列事例中,属于避免惯性带来危害的是( )
A.拍打刚晒过的被子,灰尘脱落
B.锤头松了,将锤柄在地面上撞击几下,锤头就紧套在锤柄上
C.汽车在行驶时要保持一定的车距
D.跳远时,助跑能使运动员跳得更远
分析:一切物体都具有惯性,惯性是物体本身的一种属性,人们在实际生活中利用惯性为我们服务,也能更好的防止它带来的危害.
解:A、手虽然停止拍打,但灰尘由于惯性会继续运动,从而脱落,这是利用惯性,故A不符合题意;
B、锤柄虽然停止了运动,但锤头由于惯性会继续运动,从而套在锤柄上,这是典型的利用惯性,故B不符合题意;
C、汽车行驶中如遇刹车,汽车由于惯性不会立即停止,而是滑行一段距离,如果不保持车距,会发生车祸,这是典型的防止惯性带来危害的例子,故C符合题意;
D、跳远助跑使自己具有一定的速度利用惯性跳得更远,故D不符合题意.
故选C.
点评:本题重在考查学生对惯性在实际生活中的应用与防止,让学生们知道惯性与生产、生活密切相关.
例2:下列事例中利用惯性的是( )
A.百米赛跑运动员到达终点不能立即停下来
B.车辆在进站前提早刹车
C.乘客在车辆急刹车时要朝前冲
D.自行车在上坡前要多蹬几下
分析:(1)物体具有保持原来持运动状态不变的性质叫做惯性.原来静止的物体具有保持静止状态的性质;原来处于运动的物体,具有保持匀速直线运动状态的性质.
(2)有些惯性是有益的,要加以利用,有些惯性是有害的,要注意防止别造成危害.
解:A、百米赛跑运动员到达终点后,速度还比较大,由于惯性会保持原来的运动状态,因此不能立即停下来,故该选项不是利用惯性,而是惯性现象,不符合题意.
B、车辆进站时,速度比较快不会立即停下来,由于惯性会保持原来的运动状态,因此会提早刹车,是防止惯性不是利用了惯性,不符合题意.
C、车辆急刹车时,乘客的脚已随车静止,而身体上部由于惯性会继续向前运动,因此乘客的身体会向前冲,故该选项不是利用惯性,而是惯性现象,不符合题意.
D、自行车上坡前多蹬几下,具有了很大的速度,在上坡时由于惯性车子会保持原来的速度前进,这样上坡就比较容易了,是利用了惯性,故该选项符合题意.
故选D.
点评:一切物体都具有惯性,有时我们要利用物体的惯性,有时我们要防止惯性带来的危害.平时的学习和生活中多注意哪些现象是利用惯性,哪些是防止惯性带来的危害.
【解题方法点拨】
首先分析物体原来的运动状态,接着分析物体在过程中发生了什么变化,最后由于惯性,还要保持原来的运动状态,按这样的分析思路.
11.二力平衡的概念
【知识点的认识】
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,也可以这样理解:两个力同时作用在同一物体同一直线上,如果物体保持静止或匀速直线运动状态,则这两个力对物体运动状态的作用效果相互抵消(合力为0),我们就说这两个力平衡.
【命题方向】
判断两个力是否平衡是命题的关键.
例1:关于平衡力,下列说法正确的是( )
A.物体只有在静止时受到的力是平衡力
B.作用在一条直线上的两个力,大小相等,这两个力一定是平衡力
C.物体在平衡力的作用下,处于静止状态或匀速直线运动状态
D.物体受到的拉力和重力的大小相等,这两个力一定是平衡力
分析:此题可根据平衡力的条件和平衡力的作用效果两方面的知识入手,进行解答.
解:物体在平衡状态时受到的力是平衡力,平衡状态包括:静止和匀速直线运动状态,故A错误、C正确;
作用在同一物体、同一直线上,大小相等、方向相反的两个力是平衡力;显然B、D都不符合平衡力的条件,故B、D错误;
故选C.
点评:此题需要识记的内容有:
①物体如果保持静止或匀速直线运动状态,那么该物体就处于平衡状态;
②平衡力需满足四个条件:同物、同线、等大、反向,缺一不可.
例2:作用在同一个物体上的两个力,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.
分析:根据二力平衡的条件填空即可.
解:二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,且在同一条直线上.
故答案为:大小相等,方向相反,同一条直线.
点评:本题考查二力平衡条件,关键是记住二力平衡的四个条件,缺一不可.
【解题方法点拨】
要注意:二力平衡的条件简单来说就是同体、等大、反向、共线.特别是“同体”和“共线”这个条件往往被初学者遗漏,而造成对二力平衡做出错误判断.(注意区分好平衡力与相互作用力之间的异同).
12.平衡力的辨别
【知识点的认识】
两个力同时作用在同一物体同一直线上,如果物体保持静止或匀速直线运动状态,则这两个力对物体运动状态的作用效果相互抵消(合力为0),我们就说这两个力平衡.两个力作用在物体上,如果物体不能保持静止或匀速直线运动状态,则这两个力的作用效果不可相互抵消(合力不为0),我们就说这两个不力平衡,也叫非平衡力.
【命题方向】
判断两个力是否为平衡力,平衡状态的物体有哪些平衡力都是中考的命题方向.
例1:如图所示,人抓住牵牛绳沿水平方向拉牛,但没有拉动.其中说法正确的是( )
A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力
B.绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力
C.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
分析:(1)物体处于平衡状态(静止状态或匀速直线运功)时,所受的力就是平衡力.
(2)二力平衡的条件是两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上.
(3)相互作用力的大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上.
解:因牛处于静止状态,所以绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上,所以绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力;
绳拉牛的同时,牛也要拉绳,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,分别作用在牛和绳上是一对相互作用力.
故选:D.
点评:本题考查了平衡力和相互作用力的辨别,两者的区别是看作用点是否在同一物体上,这也是学生容易出错的地方.
例2:踢出去的足球在水平草地上滚动,在以下列举的各对力中,属于一对平衡力的是( )
A.球对草地的压力和草地对球的支持力
B.球所受的重力和球所受的摩擦力
C.球所受的重力和球对草地的压力
D.球所受的重力和草地对球的支持力
分析:二力平衡的条件是:作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上.缺一不可.
解:A、球对草地的压力,作用在草地上,方向竖直向下;草地对球的支持力,作用在球上,方向竖直向上,这两个力不是作用在同一个受力物体上,不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故该选项不符合题意;
B、球受到的重力的方向竖直向下,球受到摩擦力的方向是水平方向,不在同一直线上,不符合二力平衡的条件,故该选项不符合题意;
C、球受的重力,作用在球上,方向竖直向下,球对草地的压力,作用在草地上,方向也竖直向下,不符合二力平衡中作用在同一物体上和方向相反的条件,故该选项不符合题意;
D、球受到的重力,作用在球上,方向竖直向下,草地对球的支持力,也作用在球上,方向竖直向上,二者大小相等、方向相反,作用在同一直线上,符合二力平衡的条件,故该选项符合题意.
故选D.
点评:(1)二力平衡的条件是:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,缺一不可.
(2)注意平衡力和相互作用力的区别:相互作用力是作用在两个不同的物体上,平衡力是作用在同一个物体上.
【解题方法点拨】
判断两个力是否为平衡力,必须从分析两个力是否“同物”开始,如果不“同物”肯定不是平衡力,如果“同物”再分析它们是否等大、反向、共线.只有同时满足四个条件才是平衡力.相互作用的两个力也具有等大、反向、共线的性质,但受力物体不同.
13.力与运动的关系
【知识点的认识】
(1)物体在不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,即原来运动的物体在不受力时,总保持匀速直线运动状态;原来静止的物体不受力时,总保持静止状态.
(2)物体在平衡力作用下总保持匀速直线运动状态或静止状态,力不是维持物体运动的原因.
(3)物体如果受到力的作用,且受到的力不平衡,物体的运动状态就会发生改变.
(4)如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态,那么,它可能不受外力作用,也可能受平衡力作用.
【命题方向】
物体的运动状态的变化与平衡力结合是命题的方向,学生往往理解物体的运动需要力来维持这个误区也是命题的知识点.
例1:关于力和运动的关系,下列说法中正确的是( )
A.物体受到力的作用就会运动
B.做匀速直线运动的物体一定不受力的作用
C.物体受到力的作用,运动状态一定改变
D.物体运动状态改变时,一定受到力的作用
分析:(1)物体不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
(2)物体受到平衡力作用时,其运动状态不变,即处于静止状态或匀速直线运动状态;
(3)物体受非平衡力作用时,其运动状态会发生变化,体现在速度大小及方向的变化.
解:A、物体受到力的作用不一定就会运动,当物体受到平衡力作用时,其运动状态不变,即处于静止状态或匀速直线运动状态;故A错误;
B、做匀速直线运动的物体,可能不受力,也可能受到平衡力的作用;故B错误;
C、只有物体受到非平衡力作用时,其运动状态才会发生变化;故C错误;
D、物体运动状态改变时,一定受到力的作用,且是非平衡力的作用;因为力是改变物体运动状态的原因;故D正确;
故选D.
点评:明确物体的受力情况,及在不同受力情况下所处的运动状态是解答此题的关键;还要深刻理解力与运动状态之间的关系.
例2:对于“力与运动的关系”问题,历史上经历了漫长而又激烈的争论过程.著名的科学家伽利略在实验的基础上推理得出了正确的结论,其核心含义是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.物体只要运动就需要力的作用
C.力是物体运动状态改变的原因
D.没有力的作用运动物体就会慢慢停下来
分析:牛顿第一定律的得来经历了三个阶段:
(1)亚里士多德认为有力作用在物体上物体运动,停止用力物体停止运动.他认为力是维持物体运动的原因.
(2)伽利略通过斜面小车实验,接触面越来越光滑,摩擦力越来越小,物体速度改变的越慢,物体运动越远.推理:如果没有摩擦,速度不会改变,永远运动下去.
(3)牛顿总结前人经验并加以概括,得到牛顿第一定律.
解:(1)物体只要运动就需要力的作用,没有力的作用运动物体就会慢慢停下来,力是维持物体运动的原因,都和亚里士多德的观点是相同的.
(2)斜面小车实验,接触面越来越光滑,摩擦力越来越小,物体运动越来越远,没有摩擦,物体永远运动下去.没有力就不能改变物体的运动状态.
故选C.
点评:(1)正确理解力是改变物体运动状态的原因,维持物体运动不需要力的作用,依靠的是物体的惯性.
(2)掌握研究牛顿第一定律这种在实验的基础上,经过科学的推理得到结论的方法.
【解题方法点拨】
力与运动的关系是力学中的一个重点和难点,正确理解力与运动的关系是学好力学的关键.知道什么是物体运动状态的改变,物体受力不平衡时运动状态如何改变.
14.功率的计算
【知识点的认识】
(1)功率:在物理学中,功与做功所用时间之比叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。
(2)功率的公式:P=(其中P表示功率,W表示功,t表示时间)
(3)计算功率的另一个公式:P=Fv,即物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力F所做功的功率可表示为Fv.(其中F表示物体所受的拉力,v表示物体运动的速度)
a.推导:由P=,联立W=Fs,得P===Fv。
由该公式可知:在功率P一定时,力F与速度v成反比。
b.应用:当汽车上坡时,司机采取换挡的办法,减小速度,以获得较大的牵引力。
【命题方向】
第一类常考题:
某九年级同学家住5楼。一天,他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里在此过程中,下列估算不合理的是( )
A.他提鸡蛋的力做的功约为200J
B.他提鸡蛋的力做功的功率约为3W
C.他爬楼做的功约为6×103J
D.他爬楼做功的功率约为1×103W
分析:估算出30个鸡蛋的重力和爬楼的高度,根据W=Fs可算出做功的多少。然后再根据P=计算功率。
解:(1)根据书本中“手托两只鸡蛋的力大约为1N”,可知提30个鸡蛋的力大约为F=15N;住宅楼的楼层高大约3米,家住5楼,此同学实际爬楼高度h=3m×4=12m;故提鸡蛋的力大约做功W=Fs=15N×12m=180J。
W1=Gs=500N×12m=6×103J,
他爬楼做的功W总=W+W1=180J+6×103J=6.18×103J,
故A、C比较符合实际;
(2)从1楼到5楼大约1min,则他提鸡蛋的力做功的功率P===3W;故B符合实际;
爬楼做功的功率P1===1.03×102W,故D不符合实际。
故选D。
点评:所谓估算,不是猜,而是依据生活经验或常识,对相关物理量进行估计,必要时还需根据相关公式计算得出结果;需注意:实际爬楼的层数等于楼层数减一。
第二类常考题:
工人用定滑轮将重240N的物体匀速向上提升,所用拉力为250N,5s内重物上升4m。此过程中,有用功为 960 J,拉力做功的功率为 200 W。
分析:解决此题是利用功的公式W=Fs求解有用功和拉力所做的功,利用功率的公式P=求解功率。
解:重物上升时克服重力所做的功为有用功,W′=Fs=Gh=240×4=960J;
拉力所做的功为总功,W=250×4=1000J,利用功率的公式P===200W;
故答案为:960,200。
点评:解决此类型题目要区分有用功和总功,会利用功率公式求解功率。
【解题方法点拨】
(1)要明确是哪个力对哪个物体做功,或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。
(2)公式中的F是作用在物体上的力,公式中的‘是物体在力的作用下“在力的方向上通过的距离”,即注意F和s的同体性和同向性,否则在计算功时容易出错。
(3)W=Fs中的F是使物体沿着F方向移动、距离过程中(同时性),始终作用在物体上的力,其大小和方向是不变的。
(4)W=Fs的变形公式F=,s=可求力和物体在力的作用下移动的距离
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