第01讲 力与运动-【暑假衔接】新九年级物理暑假精品课讲义（人教版）

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第01讲 力与运动
掌握力的概念和两种不同的作图方式；
掌握重力、弹力和摩擦力的概念以及运用；
掌握牛顿第一定律的理解及运用；
掌握平衡力和相互作用的的异同点。
一、力
定义：力是物体对物体的 作用
单位：力的单位是 牛顿 ，符号为 N
力的作用效果：① 力可以改变物体的形状 ；② 力可以改变物体的运动状态
三要素: 大小 、 方向 、 作用点
力的示意图
在物理学中，通常用一条带箭头的线段表示力.在受力物体上沿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 ，线段的起端或终点表示力的 作用点
力的相互性
物体间力的作用是 相互的 ，发生力的作用时，一个物体既是 施力物体 ，同时又是 受力 物体
测量工具： 弹簧测力计 ，工作原理： 在弹性限度内，拉力的大小与弹簧的伸长量成正比 。
二、重力 弹力 摩擦力
重力、弹力和摩擦力的区分
三、牛顿第一定律和二力平衡
1. 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(牛顿第一定律是在经验事实的基础上，通过进一步的 推理而概括 出来的，因而 不能 用实验来证明这一定律)。
2. 惯性：物体具有 保持原来运动状态不变 的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫做惯性定律。
3. 物体平衡的状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡。当物体在两个力的作用下处于平衡状态时，就叫做二力平衡。
4. 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 ，则这两个力二力平衡， 合力为零 。
5. 物体在 不受力 或 受到平衡力 作用下都会保持静止状态或匀速直线运动状态。
6. 平衡力和相互作用力的区别：
考点一：重力
例1
2022年北京冬奥会中，中国选手谷爱凌获得自由式滑雪女子大跳台冠军，她在空中滑翔时所受重力示意图正确的是（ ）

A． B． C． D．
【答案】D
【详解】重力的方向竖直向下，谷爱凌的重心大约在身体的中部，故D正确，ABC错误。
故选D。
考点二：弹力
例2
（多选）如图所示，竖直放置的弹簧下端固定在水平地面上，有一物体在弹簧正上方由静止下落，若不计空气阻力，则在下落过程中（ ）
A．下落过程中，物体先加速后减速B．刚接触弹簧，物体便开始减速
C．落到最下端时，物体的速度最大D．当弹簧的弹力等于物体重力时，物体的速度最大
【答案】AD
【详解】接触弹簧之前，由于只受重力作用，物体做加速运动，接触弹簧后，弹簧由于形变，产生了向上的弹力，刚开始时弹力小于重力，物体继续向下做加速运动，当弹力等于重力的时候，速度达到最大，之后由于弹力大于重力，物体向下做减速运动，直到速度减为0，此时弹簧形变量最大，到达最下端。故BC错误，AD正确。
故选AD。
考点三：摩擦力
例3
在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时，将木块A放置于水平木板B上，加载一个砝码，把弹簧测力计系在A上，如图所示。当向左拉动木板B时，弹簧测力计指针稳定。下列讨论中错误的是（ ）

A．此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系
B．若增大拉动B的速度，弹簧测力计的示数会变大
C．A受到B的摩擦力的大小为2.4N，方向水平向左
D．A受到B的摩擦力与弹簧测力计对A的拉力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A．此装置通过在A上加减砝码改变A对B的压力大小，可研究滑动摩擦力大小与压力的关系，故A正确，不符合题意；
D．A始终相对水平面静止，A受到B的摩擦力与弹簧测力计对A的拉力是一对平衡力，大小相等，故D正确，不符合题意；
B．若增大拉动B的速度，A对B的压力不变，接触面粗糙程度不变，摩擦力不变，弹簧测力计的示数不变，故B错误，符合题意；
C．由图得，测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N， A受到B的摩擦力的大小为2.4N，A相对与B水平向右运动，则摩擦力方向水平向左，故C正确，不符合题意。
故选B。
考点四：平衡状态
角度1：力与图像结合问题
例4
如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。则（ ）

A．0~2秒，物体没有推动
B．2~4秒物体做匀速直线运动
C．2~4秒物体受到的摩擦力是3N
D．4~6秒物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
【答案】AD
【详解】A．0~2秒时，推力F1=1N，物体的运动速度为0，即处于静止状态，物体没有推动，故A符合题意；
BC．2~4秒时，推力F2=3N，物体运动的速度逐渐增加，不是匀速直线运动，物体不处于平衡状态，推力与摩擦力不是平衡力，故摩擦力不是3N，故BC不符合题意；
D．4~6秒时，推力F3=2N，物体做匀速直线运动，故物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力，故D符合题意。
故选AD。
角度2：叠加问题受力分析
例5
如图所示，木块A、B、C叠放在水平地面上，在20N的水平拉力F作用下，一起向右做匀速直线运动（不计空气阻力）。下列判断中正确的是（ ）
A．木块A受到向左的摩擦力20N
B．木块C受到B对它向右的摩擦力为20N
C．木块C受到的重力与地面对C的支持力是一对平衡力
D．木块B受到的拉力与木块C受到的向左的摩擦力是一对相互作用力
【答案】B
【详解】A．木块A、B、C叠放在水平地面上，在20N的水平拉力F作用下，一起向右做匀速直线运动，A与B之间没有发生相对滑动，也没有发生相对运动的趋势，所以A不受摩擦力，故A错误；
B．A、B、C一起向右做匀速直线运动，对AB来说，AB整体受力平衡，在水平方向上AB受到向右的拉力和向左的C对B的摩擦力的作用，这两个力大小相同，大小都为20N；由于物体间力的作用是相互的，所以B对C的摩擦力大小等于20N，方向水平向右，故B正确；
C．地面对C的支持力等于物体A、B、C的重力之和，则物块C受到的重力要小于地面对C的支持力，所以二力不是一对平衡力，故C错误；
D．把ABC看作是一个整体，木块B受到的拉力与木块C受到的向左的摩擦力，这两个力符合二力平衡的四个条件，属于平衡力，不是相互作用力，故D错误。
故选B。
角度3：传送带问题受力分析
例6
如图所示，水平传送带正将大米从车间运送到粮仓，重500N的一袋大米静止放在传送带上，米袋先在传送带上滑动，此时米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍，稍后与传送带一起匀速运动。下列说法正确的是（ ）
A．米袋在滑动过程中重力一直做功
B．米袋在滑动时受到摩擦力的方向水平向右
C．米袋随传送带一起匀速运动是因为米袋不受力的作用
D．米袋随传送带一起匀速运动时，所受摩擦力大小为250N
【答案】B
【分析】（1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是在力的方向上通过的距离；两个条件必须同时满足；
（2）摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反；
（3）地球附近的物体都要受到重力的作用；
（4）根据平衡状态时对物体进行受力分析，并确定摩擦力的大小。
【详解】A．米袋滑动过程中，米袋在重力方向上没有移动距离，所以重力不做功，故A错误；
B．刚开始，米袋静止放到传送带上，相对传送带向左运动，传送带阻碍米袋向左，因此米袋受到的滑动摩擦力方向水平向右，故B正确；
C．米袋随传送带一起匀速运动时，米袋不受摩擦力的作用，但是米袋要受到重力和支持力的作用，故C错误；
D．当米袋与传送带一起匀速运动时，米袋受力平衡，即米袋在竖直方向受到重力和支持力作用，而水平方向没有外力作用，因此米袋不受摩擦力作用，故D错误。
故选B。
【点睛】此题考查力是否做功、摩擦力大小和方向的判断，摩擦力方向总与相对运动的方向相反；初中阶段常根据平衡力关系来判断摩擦力的大小。
1．（2022·内蒙古兴安盟·统考中考真题）图为撑竿跳高运动员跃过横杆前的一个情景，下列说法正确的是（ ）
A．人对竿的力改变了竿的形状B．竿对人没有作用力
C．竿发生了塑性形变D．人在上升时运动状态不变
【答案】A
【详解】A．人对竿施加了力，这个力使竿弯曲，即改变了竿的形状，故A正确；
B．物体间力的作用是相互的，人对竿施加了力，竿对人也有作用力，故B错误；
C．撑竿时竿的形状发生变化，之后竿还可以恢复原状，所以撑竿是发生了弹性形变，故C错误；
D．人在上升时，速度的大小和方向均改变，所以运动状态发生了改变，故D错误。
故选A。
2．（2022·山东淄博·统考中考真题）2022年3月23日，“天宫课堂”上王亚平轻推静止的“冰墩墩”，“冰墩墩”沿直线运动到对面叶光富的手中。下列说法正确的是（ ）
A．“冰墩墩”由静止变为运动，是因为受到力的作用
B．王亚平推“冰墩墩”时，“冰墩墩”对王亚平没有力的作用
C．以运动的“冰墩墩”为参照物，叶光富是静止的
D．“冰墩墩”被叶光富接住后不再具有惯性
【答案】A
【详解】A．力是改变物体运动状态的原因，“冰墩墩”由静止变为运动，是因为受到力的作用，故A正确。
B．力的作用是相互的，王亚平推“冰墩墩”时，“冰墩墩”对王亚平也有力的作用，故B错误。
C．以运动的“冰墩墩”为参照物，叶光富的位置是发生变化的，所以是运动的，故C错误。
D．惯性是物体的一种固有属性，惯性大小只与质量有关，冰墩墩”被叶光富接住后依然具有惯性，故D错误。
故选A。
3．（2022·山东日照·统考中考真题）成语“沉李浮瓜”的意思是吃在冰水里浸过的李子和瓜，形容夏天消暑的生活。“李子在水里下沉，瓜浮在水面”，从物理学的角度分析，下列判断正确的是（ ）
A．李子的质量大于瓜的质量
B．李子的体积小于瓜的体积
C．李子受到的重力大于瓜受到的重力
D．李子的密度大于水的密度，水的密度大于瓜的密度
【答案】D
【详解】AC．李子的质量小于瓜的质量，根据可知，李子受到的重力小于瓜受到的重力，故AC错误；
B．李子的体积小于瓜的体积，但不是“沉李浮瓜”的原因，故B错误；
D．李子的密度大于水的密度， 水的密度大于瓜的密度，根据可知，李子在水中受到的浮力小于李子的重力，瓜在水中受到的浮力大于自身的重力，因此“李子在水里下沉，瓜浮在水面”，故D正确。
故选D。
4．（2022·内蒙古呼和浩特·中考真题）小芳同学用图示装置研究滑动摩擦力，用力F水平向右匀速拉动长木板的过程中，木块保持静止不动。下列说法正确的是（ ）
A．木块所受摩擦力方向水平向左
B．地面对长木板的摩擦力与力F是平衡力
C．力F增大时，木块所受滑动摩擦力大小不变
D．若弹簧测力计示数为5N，则力F大小也为5N
【答案】C
【详解】A．木块保持静止不动，水平方向上受力平衡，弹簧测力计对木块的拉力水平向左，则木块受到的摩擦力水平向右，故A错误；
B．用力F水平向右匀速拉动长木板的过程中，木板在水平方向上受力平衡，水平方向上受到水平向右的拉力F、水平向左的地面对木板的摩擦力、水平向左的木块对木板的摩擦力，所以地面对长木板，的摩擦力与力F不是平衡力，故B错误；
C．力F增大时，木块对木板的压力大小、接触面的粗糙程度不变，所以木块所受滑动摩擦力大小不变，故C正确；
D．若弹簧测力计示数为5N，结合B选项可知，力F应大于5N，故D错误。
故选C。
5．（2022·江苏镇江·统考中考真题）如图1所示，物体M静止在电梯底部，其上表面通过轻质弹簧与电梯顶部相连。M对电梯底部的压力用F表示，忽略M和电梯的形变，0~t1内，电梯静止，弹簧处于伸长状态，t1时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动。0~t4内，F随时间t变化的图线如图2所示，则（ ）
A．t1~t2内，电梯可能向上运动B．t2~t3内，M的机械能保持不变
C．t3~t4内，电梯一定做加速运动D．t1~t4内，弹簧对M的拉力不变
【答案】D
【详解】A．物体M静止在电梯底部，弹簧处于伸长状态，0~t1内，电梯静止，物体也处于静止，受力平衡，则受到重力G，地面的支持力F和弹簧的拉力T，由于压力与支持力是相互作用力，大小是相等的，则有G=F2+T，当t1~t2内，压力变为小于F2的F1，弹力和重力不变，此时G>F1+T，则物体受力不平衡，由静止变为运动，速度变大了，则运动方向与较大的力方向相同，说明电梯是向下加速运动的，故A不符合题意；
B．t2∼t3内，压力恢复到静止时的大小，说明受力平衡，因而是匀速下降，动能不变，而重力势能减小，机械能减小，故B不符合题意；
C．t3∼t4内，压力F3大于F2，此时G