安徽省2022年中考物理精准复习学案-第六讲力运动和力.docx

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1、第六讲力运动和力力和运动是初中力学的核心与基础。安徽中考侧重于受力分析的考查,其中二力平衡、力的相互作用、惯性是必考点。同时本部分内容是初高中衔接的考试热点。命题点1.物体受力情况的示意图。2.探究“摩擦力的大小与哪些因素有关”实验的理论依据及过程和结论等。3.惯性知识及自然界和生活中的有关现象。4.判断物体是否处于二力平衡状态;简单的受力情况分析。知识网络自主学习运动和力滑动摩擦力产生的条件两物体相互挤压接触面粗糙发生相对运动(若没有发生相对运动但有相对运动的趋势,则两者之间的摩擦为静摩擦)滑动摩擦力的大小:压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大增大或减小摩擦的方法:改变压力,改变接触面的粗

2、糙程度,改变摩擦种类(如变滑动摩擦为滚动摩擦或变滚动摩擦为滑动摩擦),分离接触面等牛顿第一定律内容:一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态不变的性质,其大小只与质量有关二力平衡判断(定义):物体在两个力作用下保持静止或匀速直线运动状态,就说这两个力是平衡力条件:作用在同一物体上;大小相等;方向相反;作用在同一直线上考点探究名师点拨考点一力的示意图(力的图示)(10年3考)典例1(2021四川南充)请在图中画出小球的受力示意图。【解析】小球处于静止状态,受力平衡,绳子处于竖直状态,球与斜面虽然接触但不发生挤压,所以小球不受摩擦力和支持力

3、的作用,则小球受到重力和拉力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向沿绳子向上。【答案】 如图所示【针对训练】1.(2021合肥高新区模拟)请在图中画出小球对墙面的压力的示意图。答案:如图所示考点二摩擦力及其应用(10年4考)典例2如图,粗糙程度相同的水平地面上,重30 N的物块受F5 N的水平拉力作用从A点向右做匀速直线运动,到B处时撤去水平拉力,物块继续运动到C处静止。下列说法正确的是()A.在AB段物块受到水平向右的摩擦力,大小为5 NB.在BC段物块受到水平向左的摩擦力,大小为5 NC.在AB段物块受到水平向左的摩擦力,大小为25 ND.在C处物块受到水平向右的摩擦力,大小为5 N【解析

4、】物块在AB段做匀速直线运动,处于平衡状态,所以滑动摩擦力与拉力相等,受到水平向左的摩擦力,大小为5 N,A、C项错误;物块在BC段做减速运动,滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,物块对地面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变,所以滑动摩擦力的大小不变,还是5 N,方向水平向左,B项正确;物块到C处静止时不受摩擦力的作用,D项错误。【答案】 B【针对训练】2.用如图所示的方法测量一只鞋在不同水平面上滑动时的摩擦力,下列说法正确的是( D )A.在柏油路面和冰面上测得的摩擦力相同B.在同一路面,无论鞋内是否放上铁块,摩擦力均相同C.只要鞋被拉动了,弹簧测力计的读数就等于鞋受到的摩擦力

5、大小D.在同一路面鞋以不同的速度做匀速运动,弹簧测力计的示数都相同考点三惯性、牛顿第一定律(10年9考)典例3(2020山东滨州)如图所示,小车从斜面上滑下,下列分析正确的是()A.小车在斜面上只受重力作用B.小车到达斜面底端不能立即停下来,是因为受到惯性力的作用C.小车在水平面上运动的速度逐渐变小,是因为小车不受力D.小车在水平面上运动时,若所受外力突然消失,它将做匀速直线运动【解析】小车在斜面上受竖直向下的重力、沿斜面向上的摩擦力和垂直于斜面向上的支持力的作用,A项错误;小车在水平面继续运动是因为小车本身有惯性,而不能说受到惯性力作用,B项错误;小车在水平面上运动的速度逐渐变小,是因为小车

6、受到了摩擦力的作用,C项错误;小车在水平面上运动时,若所受外力突然消失,根据牛顿第一定律可知,其运动状态不变,将做匀速直线运动,D项正确。【答案】 D【针对训练】3.排球是某市中考体育测试项目之一,同学们在排球考试时,下列分析正确的是( C )A.排球上升到最高点时受平衡力的作用B.排球下降时速度增大,说明力是维持物体运动的原因C.假如正在上升的排球所受的力全部消失,它将做匀速直线运动D.排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用考点四相互作用力与平衡力(必考)典例4如图,物块A通过一根绳子挂在天花板上,物块B通过绳子挂在A的下方,两物块均保持静止,绳子的质量忽略不计,图中分别给出了两物

7、块的受力示意图,下列说法正确的是()A.F1与GB是一对相互作用力B.F1与F2是一对相互作用力C.F2与F3是一对平衡力D.F3与GB是一对平衡力【解析】由题意可知,F1F2+GA,F3GB;F1与GB、F1与F2大小都不相等,不可能是一对相互作用力,A、B项错误;F2与F3分别作用在A、B两个物体上,不可能是一对平衡力,C项错误;F3与GB符合二力平衡条件,所以是一对平衡力,D项正确。【答案】 D【针对训练】4.(2021合肥包河区一模)如图所示,一轻质弹簧(即重量不计)放置在水平地面上,将一个重力为G的小球轻放在其上端并保持静止状态。图中分别画出了小球与弹簧的受力示意图。下列分析判断正确

8、的是( D )A.F1与F3是一对平衡力B.G与F2是一对平衡力C.F2与F3是一对相互作用力D.F1与F3是一对相互作用力初高中知识衔接1.力的图示可以用带箭头的线段表示力。线段是按一定比例(标度)画出的,长度表示力的大小,线段的始端或末端表示力的作用点,箭头表示方向。2.胡克定律在一定范围内,弹簧伸长量与其所受的拉力成正比,表达式Fkx,其中k是弹簧的劲度系数,k的大小由弹簧自身决定。3.动摩擦因数滑动摩擦力与压力成正比,表达式fFN,为动摩擦因数,是一个无单位的量,其大小与相互摩擦的两个物体材质、接触面情况有关,与物体运动情况及压力大小等均无关,动摩擦因数一般小于1。【针对训练】5.如图

9、,质量为2 kg的物体静止在水平地面上,画出其所受重力的图示(g取10 N/kg)。答案:如图所示6.一根轻质弹簧的劲度系数为500 N/m,在50 N拉力作用下其长为15 cm,则在30 N拉力作用下弹簧长为11cm。7.已知一木箱重为20000 N,一个人用大小为200 N的水平力推着它沿水平方向匀速滑行,则此木箱与地面之间的动摩擦因数为0.01。实验一:探究阻力对物体运动的影响1.实验器材:斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。2.实验操作(1)木板放在水平桌面上,将斜面固定在木板的一端,刻度尺零刻度线与木板一端对齐,紧贴木板并固定好。(2)观察木板、毛巾与棉布的粗糙程度。(3)将毛巾铺

10、在木板上,将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在毛巾上滑动的距离s1。(4)将棉布铺在木板上,将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在棉布上滑动的距离s2。(5)将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在木板上滑动的距离s3。3.实验结论小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越远,速度减小得越慢。实验推理:运动的物体如果不受外力作用,它将永远匀速直线运动下去。【针对训练】1.(2021淮南模拟)同学们利用如图所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”,让小车自斜面某一高度由静止开始滑下,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1所示。(

11、1)每次都让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,目的是使小车在滑到斜面底端时具有相同的初速度。(2)由图示可知,小车在玻璃表面运动的距离最远(选填“远”或“近”),这说明小车受到的阻力最小(选填“大”或“小”)。(3) 根据这个实验推理:若水平面绝对光滑(即小车不受任何阻力作用),则小车将一直保持匀速直线运动。如图2所示,将小球从A点由静止释放,在小球运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿b(填字母)路线继续运动。实验二:研究影响滑动摩擦力大小的因素1.实验原理:二力平衡。2.实验准备:如图,弹簧测力计、带钩的木块、砝码、毛巾、棉布等。3.实验操作(1)保持接触面不变,改变木块对桌面

12、的压力(在木块上加不同质量的砝码),水平匀速拉动弹簧测力计,分别记录弹簧测力计的示数。(2)保持木块对桌面压力不变,改变木板的粗糙程度(在木板上铺设毛巾、棉布等),水平匀速拉动弹簧测力计,分别记下弹簧测力计的示数。4.实验讨论(1)弹簧测力计测出的力是弹簧测力计受到的拉力,这个力与弹簧测力计对木块的拉力是一对作用力和反作用力,所以它们的大小相等;而木块受到的摩擦力和弹簧测力计对木块的拉力是一对平衡力,它们的大小也相等,即弹簧测力计测出的就是滑动摩擦力的大小。(2)只改变木块与水平木板间的接触面积(如先横放再侧放),滑动摩擦力大小不变。5.实验结论滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关。在

13、其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;压力越大,滑动摩擦力越大。【针对训练】2.如图是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验,弹簧测力计示数如图所示。(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匀速直线运动,目的是使拉力等于(选填“大于”“等于”或“小于”)摩擦力。(2)比较乙、丙图可得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。(3)小丽同学对实验装置进行改动,如图丁所示,重复实验,发现效果更好。实验中木板在粗糙的水平面上向左匀速运动时,拉木板的力F和弹簧测力计的示数不相等(选填“相等”或“不相等”)。(4)图丁中,当木板的运动速度增大时,弹簧测力计的示数不变(选填“增大”“减小”

14、或“不变”)。实验三:探究二力平衡的条件1.实验装置如图,两边带钩小车、两边带有定滑轮的长木桌、托盘、砝码(或钩码)若干、细线等。2.实验操作(1)改变两盘中的砝码(或钩码)个数直至小车能处于静止状态,并记下两盘中的砝码(或钩码)质量。(2)两盘中砝码(或钩码)的质量不相等,观察小车能否静止。(3)保持两盘中的砝码(或钩码)质量相等,将小车扭转一个角度释放,观察小车能否静止。(4)将小车换成小卡片(如图所示),保持两盘中的砝码(或钩码)质量相等,当小卡片平衡时,用剪刀沿虚线将其从中间剪断,观察纸片能否保持静止。3.实验讨论(1)用带轮的小车去替代木块作为研究对象的好处是可以减小桌面摩擦力对实验

15、结果的影响。(2)不计盘重,小车在水平方向受到的两个拉力的大小可认为分别等于两盘中砝码(或钩码)的重力大小。4.实验结论二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。【针对训练】3.在探究“二力平衡的条件”的实验中,某小组同学采用的实验装置如图所示。(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,我们认为它受到的力是相互平衡的。(2)实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时,木块处于静止状态,此时木块在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是木块受到向左的

16、摩擦力,这时木块在水平方向受到的力平衡(选填“平衡”或“不平衡”)。(3)小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?小明提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码在水平方向做匀速直线运动,根据观察到弹簧测力计示数不变(选填“变大”“变小”或“不变”)的现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态。真题再现对接中考命题点1惯性、牛顿第一定律1.(2017安徽第6题)一个质量为500 g的货物,随“天舟一号”货运飞船升入太空。与发射前相比较,该货物的惯性不变(选填“变大”“变小”或“不变”)。

17、2.(2016安徽第16题)下列说法错误的是( C )A.标枪投掷出去后能继续飞行是标枪具有惯性的缘故B.短跑运动员到达终点时不能立刻停下来是自身惯性的表现C.跳远时助跑可以增大运动员的惯性,从而提高成绩D.质量越大的物体惯性越大3.(2015安徽第13题)司机在驾驶汽车时必须要系上安全带,系上安全带可以( C )A.减小汽车的惯性,防止发生事故B.减小司机的惯性,防止发生事故C.减小因汽车突然减速造成的伤害D.减小因汽车突然加速造成的伤害4.(2014安徽第3题)惯性是物体本身的属性。我们知道战斗机在战斗前都要丢掉副油箱,这是为了减小(选填“增大”或“减小”)它的惯性,以提高它的灵活性。命题

18、点2力的示意图及图示5.(2019安徽第3题)如图所示,用细线将小钢球悬挂起来,让其在竖直平面内左右摆动。忽略空气阻力,在图上画出小钢球摆动到B点时所受力的示意图。答案:如图所示6.(2018安徽第9题)如图甲所示,物块A在一固定的斜面上保持静止,可将物块A看成一个有质量的点(见图乙)。请在图乙中画出物块的受力示意图。答案:如图所示7.(2017安徽第5题)力可以用带箭头的线段表示:线段是按一定比例(标度)画出的,它的长短表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭尾通常表示力的作用点,此即为力的图示。如图所示,物体A同时受到水平向右的拉力F140 N和与水平方向成30角的斜向右上方的拉力F260

19、 N的作用。请参照图中力F1的图示,用相同的比例(标度)在图中画出力F2的图示。答案:如图所示命题点3二力平衡与相互作用力8.(2020安徽第15题)如图所示,一轻质弹簧(即重力不计),上端挂在铁架台的水平横杆上,下端挂一重为G的小球并保持静止。图中分别给出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是( D )A.G与F3是一对平衡力B.G与F3是一对相互作用力C.F1与F2是一对平衡力D.F1与F2是一对相互作用力【解析】G作用在小球上,是地球对小球的作用,F3作用在弹簧上,是水平横杆对弹簧的作用,G与F3不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,A、B项错误;F1是弹簧对小球的作用,F2

20、是小球对弹簧的作用,F1与F2是一对相互作用力,C项错误,D项正确。9.(2019安徽第14题)如图所示,A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止。图中分别给出了A、B的受力示意图。下列说法正确的是( B )A.F2与GA、F1两个力的合力是一对作用力与反作用力B.F1与F3是一对作用力与反作用力C.GA与F2是一对平衡力D.F2与F1是一对平衡力10.(2017安徽第13题)如图所示,物块A静止在固定的斜面上。此时物块的重力产生两方面的作用效果:使物块压紧斜面以及使物块有沿斜面向下滑动的趋势。因而可将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面的方向进行分解。实际解决问题时,就可以用这两个方向上的分力来等效替

21、代物块的重力。下列说法正确的是( D )A.物块受到斜面的支持力和物块的重力是一对相互作用力B.物块受到斜面的支持力和物块的重力沿垂直斜面方向的分力是一对相互作用力C.物块受到斜面的摩擦力和物块的重力是一对平衡力D.物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对平衡力【解析】物块受到斜面的支持力和物块的重力不在同一条直线上,不是一对相互作用力,A项错误;物块受到斜面的支持力和物块的重力沿垂直斜面方向的分力没有作用在两个物体上,不是一对相互作用力,B项错误;物块受到斜面的摩擦力和物块的重力不在同一条直线上,不是一对平衡力,C项错误;物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力大小相等

22、、方向相反且作用在同一物体上,是一对平衡力,D项正确。命题点4受力分析11.(2021安徽第12题)如图,小雯在做家务劳动时,用平行于水平地面的力推沙发,沙发有相对地面运动的趋势,但它没有被推动。在上述过程中( B )A.地面对沙发没有摩擦力的作用B.人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力大小相等C.人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对平衡力D. 沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对相互作用力12.(2016安徽第13题)如图,一物体放在粗糙的水平地面上,在斜向上的拉力F的作用下向右做匀速直线运动。以下说法正确的是( A )A.在水平方向上,物体受到地面的摩擦力和拉力F沿水平方向的分力B.在水

23、平方向上,物体受到的拉力F与地面的摩擦力是一对平衡力C.在竖直方向上,物体只受到地面的支持力和拉力F沿竖直方向的分力D.在竖直方向上,物体受到的重力与地面的支持力是一对平衡力【解析】对物体受力分析可知,在水平方向上,物体受到地面的摩擦力和拉力F沿水平方向的分力作用,A项正确;物体受到拉力F斜向上方,而地面对物体的摩擦力沿水平方向,两者不在同一直线上,所以不是一对平衡力,B项错误;在竖直方向上,物体受到重力、地面的支持力和拉力F沿竖直方向的分力三个力的作用,C项错误;物体在竖直方向上合力为0,所以物体受到的重力和地面对物体的支持力与拉力F在竖直方向上分力的合力大小相等,所以重力和支持力大小不相等

24、,不是一对平衡力,D项错误。13.(2019安徽第7题)图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12 N,乙重8 N,不计绳重及一切摩擦,则甲受到地面的支持力为4N。14. (2018安徽第15题)我们知道,一对作用力与反作用力总是大小相等,方向相反。如图所示,重25 N的长方体物块甲放在水平桌面上,另一重10 N的长方体物块乙放在物块甲上,则下列说法正确的是( D )A.物块乙所受的合力为10 NB.物块乙对物块甲的压力为15 NC.桌面受到物块甲的压力为15 ND.桌面对物块甲的支持力为35 N15.(2014安徽第11题)如图所示,一物体沿斜面向下匀速滑动。关于该物体的受力,以下分析正确的是

25、( C )A.物体只受到重力和摩擦力的作用B.物体只受到重力和弹力的作用C.物体同时受到重力、弹力和摩擦力的作用D.物体只受到重力的作用命题点5滑动摩擦力及其应用16.(2014安徽第20题)如图所示,一个重为G的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,已知G40 N,F10 N。(1)求运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小;(2)我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数表示接触面的粗糙程度,则有关系式fFN成立。求图中物体与地面间的动摩擦因数。解:(1)因为物体在水平面上做匀速直线运动,所以拉力F和

26、滑动摩擦力f是一对平衡力,故fF10 N(2)物体对水平接触面的压力FNG40 N,根据公式fFN可得,动摩擦因数fFN10 N40 N0.25命题点6实验探究17.(2019安徽第18题)图为研究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验的示意图。实验的过程:a.用弹簧测力计缓缓拉动木块,使它沿水平长木板滑动,当测力计示数稳定后,该示数即为此状态下滑动摩擦力的大小。b.改变放在木块上的砝码,测出此种情况下的滑动摩擦力。c.换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力。(1)该实验的原理是二力平衡。(2)该实验的结论是接触面受到的压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大

27、。18.(2016安徽第19题)为研究弹簧的性质,我们在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码(如图a),同时记录弹簧总长度L与钩码质量m,所得数据记录在表一中。已知弹簧原长L06.0 cm,实验过程中,弹簧形变在弹性限度内,不计弹簧所受的重力。表一:实验次数123456钩码质量m/g0306090120150弹簧总长度L/cm6.07.28.49.610.812.0(1)请根据表一中的数据,将表二填写完整。表二:实验次数123456弹力F/N00.30.60.91.21.5弹簧伸长量x/cm01.22.43.64.86.0(2)请在图b坐标系中描点作出弹力F跟弹簧伸长量x的关系图像。答案:如图所示(3)本实验的结论就是弹簧测力计的工作原理。只有规范使用弹簧测力计,才能准确测量力的大小。请写出一条正确使用弹簧测力计的操作要求:被测力的方向要沿弹簧的轴线方向(合理即可)。课后检测见特训练习册P13