2022-2023学年中考物理复习专题五　力和运动

这是一份2022-2023学年中考物理复习专题五　力和运动，共48页。
二、滑动摩擦力与静摩擦力
说明    摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反,而不能说摩擦力的方向一 定与物体运动的方向相反。比如:人走路时,地面给鞋底的摩擦力方向向前,就与人运动的方向相同。 摩擦力有时阻碍运动,有时有利于运动,即摩擦力有时是阻力,有时是动力。三、力的示意图
例1    (2019山东青岛,4)下列关于摩擦力的说法,正确的是 (　　)A.发生相对运动的两个物体间一定会产生滑动摩擦力B.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C.一个物体对另一个物体产生摩擦力的作用,同时自身也受到摩擦力D.滚动摩擦一定比滑动摩擦小
答案    C    滑动摩擦力产生的条件是相互接触、相互挤压、接触面粗糙并有相对运动,发生相对运动 的两个物体间没有接触或接触面光滑,则没有滑动摩擦力,A错误;滑动摩擦力的方向一定与相对运动 方向相反,可能与物体的运动方向相同,也可能与物体的运动方向相反,B错误;由于物体间力的作用是 相互的,当一个物体对另一个物体有摩擦力作用时,它自身也会受到摩擦力的作用,C正确;用滚动代替 滑动可以减小摩擦,前提是压力和接触面相同,故D错误,故选C。
一、牛顿第一定律　　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。二、惯性
三、一对平衡力与一对相互作用力
四、运动和力的关系 
例2    (2019湖北黄冈,7)中央电视台《是真的吗》某期节目中,有这样一个实验:将一根绳子穿过内壁 和端口光滑的空心圆筒,绳子上端系一个金属球,下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒,使金属 球转动(如图)。随着转速加大,网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是 (　　)A.网袋静止时,它受到的总重力与它对绳子的拉力是一对平衡力B.金属球转动过程中,它受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡力C.金属球转动过程中,运动状态不变D.实验表明,改变物体的运动状态需要力
答案    D　网袋受到的总重力与网袋对绳子的拉力没有作用在同一个物体上,故不是一对平衡力,故A 错误;金属球受到的重力方向竖直向下,绳子对金属球的拉力指向运动轨迹的圆心,两个力没作用在同 一直线上,故不是一对平衡力,故B错误;金属球转动的过程中,速度方向在变化,即运动状态发生改变, 故C错误;转速加大,绳子对网袋的拉力增大,网袋由静止开始向上运动,说明改变物体的运动状态需要 力,故D正确。
规律总结    (1)二力平衡的条件:二力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直 线上。(2)力不是维持物体运动状态的原因,力是改变物体运动状态的原因。
例    (2019山东潍坊,15)(多选)如图所示,用水平推力F将质量均为m的木块A、B压在竖直墙面上保持 静止,下列说法中正确的是 (　　) A.木块B受到的摩擦力大小一定等于FB.木块B受到的摩擦力方向竖直向上C.木块A受到墙面的摩擦力大小等于2mgD.若增大力F,则木块B受到的摩擦力变大
答案    BC    A、B两木块处于静止状态,所以两木块受力平衡,且受到的摩擦力为静摩擦力。单独对B 受力分析,在竖直方向上B受到A的静摩擦力大小为mg,方向竖直向上,A错误,B正确;再以A、B整体为 研究对象,在竖直方向上A、B整体受到重力2mg和墙的静摩擦力f,由二力平衡可知,A受墙的摩擦力f 大小等于2mg,方向竖直向上,C正确;在增大F的过程中,静摩擦力大小不受压力大小的影响,根据二力 平衡可知,B受到A的静摩擦力大小始终等于B的重力mg,D错误。故选B、C。
审题技巧    对木块A和B进行受力分析,先单独分析,再整体分析,根据二力平衡条件即可得出结论。
解题关键    正确理解静摩擦力与滑动摩擦力的特点。
变式训练    (2019湖北随州,12)如图是一辆面包车,该车后轮为驱动轮,前轮为方向轮。该车刚刚从静 止起步处于加速阶段(不计空气阻力)。画出该车所受重力、支持力、地面对前轮和后轮的摩擦力的 示意图。 
解析　面包车沿水平面加速运动,受竖直向下的重力、竖直向上的支持力,二者大小相等,方向相反,是 一对平衡力;面包车前进时,后轮是驱动轮,在它与地面接触处有相对地面向后滑动的趋势,故受到向 前的摩擦力;前轮是从动轮,在它与地面接触处有相对于地面向前滑动的趋势,故受到向后的摩擦力, 且面包车是加速前进的,故后轮受到的摩擦力大于前轮受到的摩擦力。
研究影响滑动摩擦力大小的因素
例1    (2019河南,18)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,铝块和木块的外 形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(忽略滑轮的摩擦)  甲 乙 丙
(1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做　　　    运动时,铝块所 受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1,则F1=　　　    N。(2)比较甲、乙两次实验,可以得出:在　　　    相同时,　　　    越大,滑动摩擦力越大。(3)图乙实验完成后,利用原有器材,还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请你简 要说明实验方案:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。(4)请你判断:图丙中,铝块水平运动时所受滑动摩擦力　　　    (选填“大于”、“等于”或“小 于”)图甲中铝块所受滑动摩擦力。
答案　(1)(2分)匀速直线　1.6(2)(2分)接触面粗糙程度　压力(3)(1分)将木块与铝块互换位置,重复实验,比较两次弹簧测力计的示数(4)(1分)等于
解析　(1)铝块在水平木板上被拉动时,水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,当铝块做匀速直线运动 时,两个力是一对平衡力,此时铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1。从甲图中可看出测力 计示数F1=1.6 N。(2)比较甲、乙两次实验可看出:乙图弹簧测力计示数较大,表示物体受到的滑动摩 擦力增大;两次都是铝块和木板接触,表示接触面的粗糙程度相同;乙图中铝块上多了一个木块,表示 压力增大,由此可以得出在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大的结论。(3)利用原有器 材,进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需要注意控制压力相同。水平面上放置的 物体对支持面的压力大小等于物体的重力,所以将木块与铝块互换上下位置重复实验即可。(4)比较 图丙与图甲可看出:铝块在水平木板上运动时对木板的压力和接触面粗糙程度均相同,所以其所受滑 动摩擦力大小不变。
探究阻力对物体运动的影响
例2    (2019湖南衡阳,25节选)在探究“阻力对物体运动的影响”时,小华设计了如图所示的实验装置: 将铁球用细绳悬于O点,小车置于O点正下方水平面上静止。实验时,分别在水平面上铺毛巾、棉布、 玻璃板。 (1)每次都要让铁球从图中A点由静止释放,是为了使小车在水平面开始运动时具有相同的　　      。(2)下面是记录实验情况的表格,请将(a)中的内容补充完整。
(3)由实验可知,水平面越光滑,小车运动的距离越远,由此推理得出:如果水平面绝对光滑,被撞击 后的小车将做　　　    (选填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动。
解析　(1)实验时,每次让铁球从图中A点由静止释放,铁球与小车碰撞前减少的势能相同,小车在碰撞 后获得的动能相等,故是为了让小车在水平面开始运动时的速度相同。(2)由实验知,在小车初速度一定时,小车受到的阻力越小,滑行距离越大,所以,记录数据的表格中需要 添加的是阻力大小。(3)由实验知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,即小车速度变化越慢,滑行距 离越远,由此合理推理得出的结论是:如果水平面绝对光滑,小车的速度将不再发生变化,即被撞击后 的小车将做匀速直线运动。
答案　(1)速度　(2)阻力大小　(3)匀速
变式训练    (2020云南,21)在一次物理兴趣小组活动中,某组同学给大家展示了“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辆小车从斜面的　　　    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如下表:
分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越     　　    ;进一步推理出的结论是:运动的小车不受阻力作用时,将　　　　　　    。早在300多年前,意 大利物理学家　　　    就通过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”。本实验所运用的 实验和科学推理的方法还可用于研究　　　    (填写实验名称即可)。(3)上述实验除用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和　　　    法。(4)实验中若再添加一小木块,就可用图丙装置来探究“动能与速度的关系”,具体的操作是让同一小 车从斜面的　　　    由静止自由滑下,去撞击置于木板表面相同位置的木块并进行比较。
答案　(1)相同(同一)　速度(动能)(每空1分,共2分)　(2)远(长、大)　做匀速直线运动(意思相近即可 给分)　伽利略　声音的传播条件(真空不能传声)(每空1分,共4分)　(3)转换(1分)　(4)不同高度(1分)
解析　(1)从机械能守恒角度分析可知,忽略斜面的阻力时,物体从斜面同一高度由静止下滑后,到达水 平面的速度大小相等。(2)对比表格中三组数据可知,当接触面材料由毛巾到棉布再到木板时,小车运 动的距离逐渐变大,即在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越远。进一步可推理得 出:运动的小车不受阻力时,将永远运动下去,做匀速直线运动。科学发展史上伽利略曾经做过这方面 的研究。本实验中所运用的实验和科学推理的方法在探究声音的传播条件的实验中也用到了。(3) 实验中将对运动状态变化的比较转换为对运动距离长短的比较,应用了转换法。(4)小车从不同高度 由静止自由滑下后,到达水平面的速度不同,动能不同,所以可进一步比较动能大小与速度的关系。
例3    (2019江苏靖江一模,29)在“探究二力平衡条件”的活动中,如图所示是可供选择的两种探究方案:(1)小明选择了图1所示的探究方案,两滑轮　　    (选填“一定”或“不一定”)要在同一水平高度,他
将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后,再在两线另一端分别都挂上1个、2个、3 个钩码,卡片都能平衡,由此　　　    (选填“能”或“不能”)得出使物体平衡的两个力必须大小相 等。(2)探究活动中还要把处于平衡状态的小卡片转过一个角度,然后再松手,这样做的目的是探究　　     　    的两个力对物体平衡的影响;(3)小华用图2装置进行实验,发现当向左盘和右盘同时加入相等质量的砝码时,木块处于静止状态,小 华再把右盘中换成质量较大的砝码,发现木块仍然处于静止状态,这时木块在水平方向受到的力　     　    (选填“平衡”或“不平衡”)。
答案　(1)不一定　不能　(2)不在同一直线上　(3)平衡