運(yùn)動(dòng)和力(講義)(原卷版)-2024年中考物理一輪復(fù)習(xí)_第1頁
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文檔簡介

專題09運(yùn)動(dòng)和力(講義)(原卷版)

目錄

考情分析........................................................................2

知識(shí)建構(gòu)........................................................................2

考點(diǎn)一牛頓第一定律...........................................................2

夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理.............................................................3

提升?必考題型歸納.................................................................5

考向01實(shí)驗(yàn)探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響......................................................5

考向02牛頓第一定律及應(yīng)用................................................................6

考向03慣性及應(yīng)用.........................................................................6

考點(diǎn)二二力平衡................................................................7

夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理.............................................................7

提升?必考題型歸納.................................................................9

考向01平衡力和平衡狀態(tài)..................................................................9

考向02二力平衡條件的應(yīng)用(合力和分力)................................................10

考向03探究二力平衡條件.................................................................11

考點(diǎn)三摩擦力.................................................................13

夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理............................................................13

提升?必考題型歸納.................................................................15

考向01摩擦力的概念......................................................................15

考向02利用運(yùn)動(dòng)圖像求摩擦力............................................................16

考向03探究滑動(dòng)摩擦力大小的影響因素....................................................17

考向04摩擦力的利用與防止...............................................................18

一、課標(biāo)考點(diǎn)分析

考點(diǎn)內(nèi)容課標(biāo)要求命題預(yù)測

《運(yùn)動(dòng)和力》是力學(xué)部分的重點(diǎn)內(nèi)容,也是學(xué)生學(xué)習(xí)

牛頓第一定律通過實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理認(rèn)識(shí)牛頓第一定律

過程中較難的部分,所以對(duì)本單元的考查大都是以生活中

人類活動(dòng)為題材,把生活中的常見物理現(xiàn)象與力學(xué)知識(shí)相

通過實(shí)驗(yàn)探究、理解物體的慣性;能運(yùn)

結(jié)合,即考查了力學(xué)概念和規(guī)律,又體現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)

物體的慣性用物體的慣性解釋自然界和生活中的有

合。為此,在備考中,考生應(yīng)注重力學(xué)概念和規(guī)律在實(shí)際

關(guān)現(xiàn)象

生活中的應(yīng)用。

本單元??碱}型有:選擇題、填空題、實(shí)驗(yàn)探究題、

平衡力與二力平理解同一直線上的二力合成;知道二力

簡答題和綜合題等。

衡平衡的條件

主要命題點(diǎn)有:對(duì)牛頓第一定律的理解、慣性的概念、

生活中的慣性現(xiàn)象、平衡狀態(tài)與平衡力、二力平衡條件、

通過常見事例或?qū)嶒?yàn)了解摩擦力,了解

分析物體的受力、畫力的示意圖、摩擦力的概念、生活中

摩擦力及其應(yīng)用

摩擦力的作用效果

的摩擦力、利用物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析物理受到的摩擦力、生

活中利用和防止摩擦力的現(xiàn)象、探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影

探究滑動(dòng)摩擦力探究并了解滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因響、探究二力平衡的條件、探究滑動(dòng)摩擦力大小的影響因

大小的影響因素素有關(guān)素等

二、考情分析

《運(yùn)動(dòng)和力》是中考必考內(nèi)容,也是力學(xué)考題較為集中的部分。本單元的考題在試卷中所占分值一般

在2-7分之間。由于考題類型、考點(diǎn)分布和所占分值差異較大,所以考生在加強(qiáng)對(duì)本單元復(fù)習(xí)時(shí),應(yīng)注重

考點(diǎn)與考題的結(jié)合,做好備考準(zhǔn)備。對(duì)本單元的考查,從出現(xiàn)概率看,主要有:慣性及其應(yīng)用、平衡力與

平衡狀態(tài)、根據(jù)二力平衡條件分析物體受力、探究滑動(dòng)摩擦力大小的影響因素、牛頓第一定律、生活中的

摩擦力等。

力不msa體同的原

B,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀內(nèi)容

考點(diǎn)一牛頓第一定律

4夯基-必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理

一、阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響

1.運(yùn)動(dòng)是否需要力來維持

生活中,人們常用這樣的體驗(yàn):讓靜止的物體動(dòng)起來,要對(duì)它施加力,要使它不停下來,需要對(duì)它不

斷施力。據(jù)此,古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為,運(yùn)動(dòng)要靠力來維持。2000年后,意大利物理學(xué)家伽利略認(rèn)

真研究這些現(xiàn)象后,發(fā)現(xiàn)了不易察覺的阻力的作用,糾正了亞里士多德根據(jù)直覺經(jīng)驗(yàn)得出的結(jié)論。

2.實(shí)驗(yàn)探究:阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響

猜想與假設(shè)阻力可能是使物體運(yùn)動(dòng)速度減小的原因

去一輛小車,讓它三次都從斜面的同一高度由靜止滑下(控制變量法:控制滑上水平面時(shí)速度相同)。

制訂計(jì)劃和設(shè)

依次在水平面上鋪上毛巾、棉布、木板(控制變量法:使水平面的粗糙程度不同),觀察小車的運(yùn)動(dòng)

計(jì)實(shí)驗(yàn)

情況,并記下其停止的位置。

實(shí)驗(yàn)器材小車、斜面、棉布、木板、毛巾、刻度尺等

(1)在水平面上鋪上表面最粗糙的毛巾,讓小車從斜面上適當(dāng)位置由靜止滑下,觀察小車在毛巾表

面上運(yùn)動(dòng)的距離;毛巾

(2)撤去毛巾,鋪上表面較粗糙的棉布,讓小車從斜面上同一仁五/力一一」

實(shí)驗(yàn)過程

位置由靜止滑下,觀察小車在棉布表面上運(yùn)動(dòng)的距離;

(3)撤去棉布,鋪上較為光滑的木板,讓小車從斜面上同一位;__木板

置由靜止滑下,觀察小車在木板表面上運(yùn)動(dòng)的距離。

接觸面小車受到阻力大小小車運(yùn)動(dòng)的距離小車速度減小的情況

毛巾表面較大較近很快

實(shí)驗(yàn)記錄

棉布表面較小較遠(yuǎn)較快

木板表面最小最遠(yuǎn)較慢

分析與論證/、車受到的阻力越小,速度減小得越慢,小車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)

假設(shè)水平面絕對(duì)光滑,小車受到的阻力為零,小車的速度將不會(huì)減小,它將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)

科學(xué)推理

動(dòng)下去,即如果運(yùn)動(dòng)物體不受力的作用,它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

、牛頓第一定律

內(nèi)容:一切物體在沒有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

釋義:(1)“一切”表明定律對(duì)所有物體都是適用的;(2)“沒有受到力的作用”包含兩層意思:

牛頓第一定

一是理想情況,物體沒有受到任何力的作用;二是物體受到的各個(gè)力相互抵消,相當(dāng)于不受力。這是

定律成立的條件;(3)“總保持”表明物體不受力時(shí)只有兩種狀態(tài),要改變這兩種狀態(tài)物體必須受到

力的作用;(4)“或”即兩種狀態(tài)居其一,不能同時(shí)存在

一切物體都有保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),說明物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持,不受任何力的作用時(shí),原

對(duì)牛頓第一來運(yùn)動(dòng)的物體,將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),原來靜止的物體將保持靜止

定律的理解牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律,而是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過進(jìn)一步的推理而概括出來的。由于

從牛頓第一定律得出的一切推論都經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn),因此它已經(jīng)成為公認(rèn)的物理學(xué)基本定律之一

三、慣性

1.慣性:I牛頓第一定律說明,任何物體不受力時(shí),都會(huì)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即一切物體都

有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),我們把這種性質(zhì)稱為慣性,所以牛頓第一定律也稱為慣性定律

(1)慣性是物體本身的一種屬性,物體的慣性大小只與物體的質(zhì)量的大小有關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大。

(2)一切物體在任何情況下都有慣性,與物體的形狀、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、所處位置、受力情況等無關(guān)。

(3)慣性不是誰給予的,不能說物體“受到慣性”,也不能說物體“獲得慣性”或“得到慣性”。

(4)慣性是物體的一種性質(zhì),不存在慣性力。

2.慣性與力的區(qū)別

慣性力

產(chǎn)生機(jī)制物體因?yàn)榫哂匈|(zhì)量而具有的物體間相互作用

物理意義慣性是物體的一種屬性物體對(duì)物體的作用

產(chǎn)生條件始終具有,與外界條件無關(guān)物體間有相互作用時(shí)才有,一個(gè)物體不會(huì)產(chǎn)生力

沒有方向、沒有作用點(diǎn),只有大小。大小與質(zhì)

構(gòu)成要素有大小、方向、作用點(diǎn)大小由具體的數(shù)值和單位

量有關(guān),但大小沒有具體數(shù)值,也沒有單位

效果保持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

慣性和力本質(zhì)不同,慣性不是力,因此,把慣,生說成“慣性力”“物體受到慣性作用”或“由于慣性作

總結(jié)

用”都是錯(cuò)誤的,正確的表述應(yīng)該為“物體由一干慣性”或“物體因?yàn)榫哂袘T性”

3.慣性的利用與慣性危害的防止

&用手柄的下端撞擊其他物體,手柄受力停止運(yùn)動(dòng),錘頭由于慣性繼

凈續(xù)向下運(yùn)動(dòng),這樣反復(fù)多次后,錘頭就套緊了

利用

跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員助跑獲得很大的速度后飛身一躍,靠自身的慣性在空中

海%j繼續(xù)前進(jìn)

為了防止汽車緊急剎車時(shí)駕駛員和乘客由于慣性向前運(yùn)動(dòng)撞上其

他物體,駕駛員和乘客必須使用安全帶

防止電

高速行駛中的車輛,剎車時(shí)由于慣性會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)較長的距離。為了

您的車速

1安全,道路上急轉(zhuǎn)彎路段都要嚴(yán)格限制車輛行駛的速度

1,1

?k提升-必考題型歸納

考向01實(shí)驗(yàn)探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響

【例1】(2023?鄂州)在學(xué)習(xí)牛頓第一定律時(shí),同學(xué)們分組進(jìn)行了“探

究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”實(shí)驗(yàn),如圖所示。

(1)實(shí)驗(yàn)中每次都使同一小車從同一斜面的同一高度由靜止自由滑下,目

的是使小車到達(dá)水平面時(shí)具有相同的;

(2)按照?qǐng)D甲、乙、丙的順序?qū)嶒?yàn)時(shí)記錄的內(nèi)容見下表:

接觸面小車受阻力小車在水平面運(yùn)動(dòng)的距離

材料情況s/cm

毛巾大23.2

棉布較大45.3

木板小97.5

同學(xué)們分析表中內(nèi)容,得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:在其他條件相同時(shí),小車受到的阻力越小,運(yùn)動(dòng)的距離越

遠(yuǎn);進(jìn)一步推理得出的結(jié)論是:不受阻力作用時(shí),運(yùn)動(dòng)的小車將;

(3)上述實(shí)驗(yàn)除了用到實(shí)驗(yàn)推理的方法外,還用到了控制變量法和法。

【變式1T】(2023?無錫)如圖所示,在探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響時(shí),每次讓小車從斜面的

處由靜止釋放,讓小車到達(dá)水平面時(shí),獲得相同的速度,小車在水平面運(yùn)動(dòng)時(shí),所受的和支持力是

一對(duì)平衡力,先后在水平面上鋪設(shè)粗糙程度不同的材料,通過比較小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的來

比較阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。

【變式1-2](2023?宿遷)圖中兩個(gè)實(shí)驗(yàn)分別是“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素"和''探究阻力對(duì)

物體運(yùn)動(dòng)的影響”,以下分析正確的是()。

A.在圖甲實(shí)驗(yàn)中,三次木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該相等;

B.在圖乙實(shí)驗(yàn)中,三次小車運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)的初速度應(yīng)該相等;

C.在圖甲實(shí)驗(yàn)中,彈簧測力計(jì)可以不沿著水平方向拉動(dòng)木塊;

D.在圖乙實(shí)驗(yàn)中,小車所受阻力的改變可以通過在小車上放不同質(zhì)量的祛碼來實(shí)現(xiàn)

考向02牛頓第一定律及應(yīng)用

方法技巧

(1)判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài):

當(dāng)物體不受外力作用時(shí):(1)動(dòng)者恒動(dòng)。即原來運(yùn)動(dòng)的物體在沒有受到外力作用時(shí),將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài);

(2)靜者恒靜。即原來靜止的物體在沒有受到外力作用時(shí),將保持靜止?fàn)顟B(tài)。

(2)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因口

【例2】(2023?貴州)在中國空間站的“大宮課堂”上,航天員王亞平和葉光富做了太空拋物實(shí)驗(yàn),

冰墩墩被王亞平輕輕一推,便幾乎沿直線勻速飄向葉光富,下列哪一定律能解釋此運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象()。

A.光的反射定律B.牛頓第一定律

C.歐姆定律D.焦耳定律

【變式2-1](2023?包頭)打乒乓球是深受人們喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)。乒乓球被擊出在空中運(yùn)動(dòng)過程

中,下列說法正確的是()。

A.不受力的作用B.慣性逐漸減小

C.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變D.做勻速直線運(yùn)動(dòng)

【變式2-2](2023?濱州)下列關(guān)于體育運(yùn)動(dòng)場景的描述和分析,正確的是()。

A.田徑場上400m比賽的整個(gè)過程中,運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變;

B.投出的籃球在空中飛行時(shí),若受到的力突然消失,它將立刻靜止;

C.跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起跳前的助跑,是為了增大慣性;

D.足球場上滾動(dòng)的足球慢慢停下來,是因?yàn)槭艿阶枇Φ淖饔?/p>

考向03慣性及應(yīng)用

方法技巧

慣性是物體本身的一種屬性,即物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),其大小只和質(zhì)量有關(guān),與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

以及是否受力都無關(guān)。另外,還需要注意慣性不是力,因而描述慣性時(shí)不能與“受到”、“作用”等詞搭配使用,

更不能說“慣性力”口

(1)解釋生活中慣性的現(xiàn)象的步驟:一、確定研究對(duì)象,明確研究對(duì)象是哪一個(gè)物體或物體的哪一部分;二、

確定被研究對(duì)象原來處于什么狀態(tài);三、說明物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要發(fā)生怎樣的變化;四、由于慣性,研究對(duì)象要保持

原來的什么狀態(tài),結(jié)果會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象。

(2)從“結(jié)果”出發(fā),判斷慣性的利用與慣性危害的防止:判斷是利用慣性還是防止慣性的危害,可以從結(jié)果

出發(fā)。若有了慣性,結(jié)果是對(duì)我們有利的,則相應(yīng)措施屬于利用慣性;若有了慣性,而不加以預(yù)防時(shí),結(jié)果是對(duì)我

們有害的,則相應(yīng)措施屬于防止慣性帶來的危害。

【例2】(2023?廣東)如題圖所示,公交車上的乘客都拉好了扶手,當(dāng)車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)突然發(fā)生改變時(shí),

乘客都向東傾,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是()。

西東

A.車由靜止突然向東起動(dòng)B.車勻速前行時(shí)突然加速

C.車勻速前行時(shí)突然減速D.勻速倒車時(shí)突然減速

【變式2-1](2023?安徽)如圖所示,汽車上配有安全帶和頭枕,司機(jī)和乘客都必須系好安全帶。當(dāng)

向前行駛的汽車分別出現(xiàn)突然加速、緊急剎車兩種狀況時(shí),對(duì)乘車人員起主要保護(hù)作用的分別是()。

頭枕

安全帶

A.頭枕、頭枕B.安全帶、安全帶

C.安全帶、頭枕D.頭枕、安全帶

【變式2-2](2023?上海)詩句“白毛浮綠水,紅掌撥清波”中,鵝向前移動(dòng)說明力的作用是

的,力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),鵝由于繼續(xù)向前移動(dòng)。

考點(diǎn)二二力平衡

、夯基-必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理

一、平衡力和平衡狀態(tài)

平衡狀態(tài)靜止?fàn)顟B(tài)、勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

平衡力物體在幾個(gè)力作用下保持平衡狀態(tài),我們就把這幾個(gè)力為平衡力

一個(gè)物體同時(shí)受到二個(gè)力的作用時(shí),如果物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),那么這兩個(gè)力就彼

二力平衡

此平衡,我們稱之為二力平衡

作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直線上,這兩個(gè)力就彼此平

二力平衡條件

衡。二力平衡的條件可簡記為:“同體、等大、反向、共線”

5錯(cuò)

(1)物體受平衡力作用時(shí),幾個(gè)力的作用效果相互抵消,相當(dāng)于不受力。

(2)若物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則物體不受力或受平衡力的作用,如搬而未起、推而不動(dòng)時(shí),物體受力

情況隨發(fā)生改變,但仍處于靜止?fàn)顟B(tài),其受力仍然平衡。

(3)速度為零W靜止:物體靜止時(shí)速度為零,但物體速度為零時(shí)并不一定靜止。如豎直上拋達(dá)到最高點(diǎn)的物體在最

高點(diǎn)時(shí)速度為零,但不能保持,故在最高點(diǎn)時(shí)物體不是處于靜止?fàn)顟B(tài)。

:、實(shí)驗(yàn)探究二力平衡的條件

提出問題二力平衡的條件是什么?

實(shí)驗(yàn)時(shí),讓小車在水平方向上只受到兩個(gè)力3和F,的作用,我們從力的大小、方向去探究在水平方向

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)上F,和&滿足什么關(guān)系時(shí),小車可以保持平衡,最后再驗(yàn)證二力平衡時(shí)需要作用在同一物體上這一條

件。

滑輪兩個(gè)、祛碼若干(選最大的)、兩個(gè)相同托盤(為了使兩邊拉力相等)、小車、細(xì)繩、光滑桌面

實(shí)驗(yàn)器材

(阻力小,以減小阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)等。

(1)將細(xì)繩分別系于小車的兩個(gè)掛鉤上且保持兩根細(xì)繩在一條直線上(圖甲),在兩個(gè)托盤中放入

祛碼,第一次左盤中祛碼質(zhì)量大,即F〉Fz,觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況;第二次左右兩盤中磋碼質(zhì)量相等,

即巳=艮,觀察小車運(yùn)動(dòng)情況;第三次左盤中祛碼質(zhì)量小,即FKF,,觀察小車運(yùn)動(dòng)情況。比較三次實(shí)

驗(yàn)現(xiàn)象,可得只有當(dāng)Fi=F”時(shí)小車才能靜止。

實(shí)驗(yàn)步驟

甲P乙l公丙丁

(2)如圖乙所示,在兩個(gè)托盤中各放一個(gè)質(zhì)量相等的祛碼,將小車旋轉(zhuǎn)一定角度,使兩個(gè)拉力不在

一條直線上,觀察到小車會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),最終直到3和F,在同一條直線上時(shí)靜止下來;

(3)如圖丙所示,把兩個(gè)托盤上的細(xì)繩都系于一個(gè)掛鉤上,兩盤中的祛碼質(zhì)量相等,讓兩個(gè)托盤都

向左拉小車時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)小車向左運(yùn)動(dòng)。

(4)如圖丁所示,將兩個(gè)相同的小車用細(xì)繩連接,分別系住一個(gè)托盤,保證兩側(cè)拉力大小相等、方

向相反,作用在同一直線上,剪斷連接的細(xì)繩后觀察到左邊的小車向左運(yùn)動(dòng),右邊小車向右運(yùn)動(dòng)。

兩個(gè)力的大小兩個(gè)力的方向

兩個(gè)力是否在是否作用在小車是否

(相等或不相(相同或不相

同一直線上同一物體上平衡

等)同)

不相等相反是是否

實(shí)驗(yàn)記錄操作(1)

相等相反是是是

操作(2)相等相反否是否

操作(3)相等相同是是否

操作(4)相等相反是否否

當(dāng)作用在同一小車上的兩個(gè)力大小相等、方向相反、在同一直線上時(shí),小車處于平衡狀態(tài),當(dāng)不滿足

分析與論證

其中任何一個(gè)條件時(shí),小車都不能平衡

■作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡,

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

二力平衡的條件可簡記為:“現(xiàn)

▲拓展培優(yōu)

改進(jìn)實(shí)驗(yàn):用卡片探究二力平衡的條件/卜r"

為了消除小車和桌面之間的摩擦給實(shí)驗(yàn)帶來的影響,也可以設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn),將系于輕質(zhì)小卡片11

(重力可以忽略不計(jì))兩對(duì)角的細(xì)線分別跨過左右支架上的滑輪,在細(xì)線的兩端掛上鉤碼,來探究二,—J—,

力平衡的條件。實(shí)驗(yàn)中的研究對(duì)象是小卡片,小卡片受到兩邊細(xì)線的拉力作用,拉力的大小等于鉤碼d地巡好'

的重力。

三、二力平衡條件的應(yīng)用

1.確定力的大小和方向

根據(jù)二力平衡條件,如果知道了平衡力中一個(gè)力的大小、方向,就

可確定另外一個(gè)力的大小和方向。

如圖所示,為彈簧測力計(jì)測物重時(shí)的簡化原理圖。掛在彈簧測力計(jì)

下的物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),物塊所受彈簧拉力和物塊重力是一對(duì)平衡力,

大小相等。若彈簧測力計(jì)顯示的拉力為5N,則可知物塊重力為5N。

2.根據(jù)物體受力情況判斷物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

受力情況運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

物體不受力時(shí)靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)

受平衡力靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)

物體受力時(shí)

受非平衡力運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變:從靜止到運(yùn)動(dòng)、從運(yùn)動(dòng)到靜止、速度變化、運(yùn)動(dòng)方向變化等

3.根據(jù)物體物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷物體受力情況

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受力情況

靜止受平衡力作用或不受力

勻速直線運(yùn)動(dòng)受平衡力作用或不受力

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變一定受到非平衡力作用

教材深挖

1.當(dāng)作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力的共同作用效果與一個(gè)力的作用效果相同時(shí),這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力。

2.同一直線上同方向二力的合力,大小等于這兩個(gè)力大小之和,方向與這兩個(gè)力的方向相同。記作:F=F1+F2O

二力同向

3.同一直線上相反方向的兩個(gè)力的合力,大小等于兩個(gè)力大小之差的絕對(duì)值,方向和較大的那個(gè)力的方向相同。記作

F=|F-F2|0

二力反向

4.平衡力的合力為零。需注意的是,相互作用力是作用在兩個(gè)物體上的,不能求合力。

?提升?必考題型歸納

考向01平衡力和平衡狀態(tài)

方法技巧

(1)平衡狀態(tài):平衡狀態(tài)包括靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)兩種狀態(tài)。物體在彎曲軌道上做速度大小不變的運(yùn)動(dòng)時(shí),速

度方向在不斷變化,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化,物體受到非平衡力作用」

(2)平衡力和相互作用力

平衡力"相互作用力的相同點(diǎn)可簡記為:“等大、反向、苦線”,而平衡力“同體”,即平衡力作用在同一物

體上時(shí)物體平衡;相互作用力“異體”,即相互作用力作用在相互作用的兩個(gè)物體上,相互作用力的描述一般都帶

有A對(duì)B,B對(duì)A的特征。

【例1】對(duì)于靜止在水平桌面上的礦泉水瓶,下列說法正確的是()。

A.桌面對(duì)瓶子的支持力與瓶子所受重力是相互作用力;

B.瓶子對(duì)桌面的壓力與桌面對(duì)瓶子的支持力是平衡力;

C.瓶子正放與倒放時(shí),對(duì)桌面的壓力大小相等;

D.桌面對(duì)瓶子的支持力是由瓶子發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的

【變式1T】一輛汽車在圓形跑道上做快慢不變的運(yùn)動(dòng),下列關(guān)于該汽車的說法正確的是()。

A.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,受力平衡B.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,受力不平衡

C.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,受力平衡D.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,受力不平衡

【變式1-2](2023?棗莊)在2022年北京冬奧會(huì)短道速滑男子1000米比賽中,中國選手任子威榮獲

金牌。圖甲是他正全力通過彎道、圖乙是他獲勝后站立在水平賽場中央大聲歡呼的情形,下列說法正確的

是()。

A

甲乙

A.運(yùn)動(dòng)員通過彎道的過程處于平衡狀態(tài);

B.運(yùn)動(dòng)員通過彎道時(shí)有慣性,站立時(shí)沒有慣性;

C.站立時(shí)他受到的重力和冰面對(duì)他的支持力是一對(duì)平衡力;

D.站立時(shí)他對(duì)冰面的壓力和冰面對(duì)他的支持力是一對(duì)平衡力

考向02二力平衡條件的應(yīng)用(合力和分力)

【例2】(2023?株洲)如圖是一件靜置在水平展臺(tái)上用橡皮泥制成的藝術(shù)品,則藝術(shù)品受到的重力和

支持力()。

A.大小相等B.支持力較大C.重力較大D.是一對(duì)相互作用力

【變式2-1](2023?益陽)如圖所示,人騎在馬背上,人和馬均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是()。

A.地面對(duì)馬的支持力和馬受到的重力是一對(duì)平衡力;

B.馬對(duì)地面的壓力和地面對(duì)馬的支持力是一對(duì)平衡力;

C.馬對(duì)人的支持力和人受到的重力是一對(duì)相互作用力;

D.地面對(duì)馬的支持力大小等于人和馬受到的重力之和

【變式2-2](2023?潛江、天門、仙桃)水平桌面上有物體A、Bo如圖甲,A在耳的作用下向左做

勻速直線運(yùn)動(dòng):如圖乙,A、B用輕繩水平連接,在E和「2共同作用下一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),水平拉力

片=6N、K=20N圖乙中,下列說法正確的是()。

A.A與桌面的摩擦力方向向右;

B.A與桌面的摩擦力為14N;

C.B與桌面的摩擦力為8N;

D.繩子的拉力為6N

考向03探究二力平衡條件

[例3](2023?綏化)如圖是“探究二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。

AA

(i)把小車放在比較光滑的水平桌面上,用手按住小車不動(dòng),在兩托盤中放入質(zhì)量相等的祛碼,放手

后小車靜止;在兩托盤中放入質(zhì)量不相等的祛碼,放手后小車運(yùn)動(dòng),這說明相互平衡的兩個(gè)力o用

手按住小車不動(dòng),把兩個(gè)托盤放在小車的同一側(cè),放入質(zhì)量相等的祛碼,放手后小車運(yùn)動(dòng),這說明相互平

衡的兩個(gè)力;

(2)把小車放在水平桌面上,保持兩托盤祛碼質(zhì)量相等,使小車靜止,將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后釋放,

觀察到小車,這說明相互平衡的兩個(gè)力作用在_____;

(3)實(shí)驗(yàn)中為了減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,應(yīng)選擇質(zhì)量較的祛碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(選填“大”或“小”)

【變式3-1](2023?成都)如圖所示,是探究“二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn),小車置于水平桌面,兩端

的輕質(zhì)細(xì)繩繞過定滑輪掛有等重鉤碼。耳是小車受到的向左的拉力,工是小車受到的向右的拉力,耳與尸2

在同一水平直線上。下列說法不正琥的是()。

C>

A.因?yàn)槟Σ量珊雎裕≤囋谒椒较蛏现皇艿蕉?、B作用;

B.增減鉤碼個(gè)數(shù),是探究二力大小對(duì)小車平衡的影響;

C.耳、大小相等時(shí),小車一定處于平衡狀態(tài);

D.將小車水平扭轉(zhuǎn)90°時(shí),耳、尸2仍在同一直線上

【變式3-2】小華同學(xué)用下面的裝置探究二力平衡的條件,具體操作如下:

(1)如圖甲所示,用直徑略小于滑輪孔徑的鐵釘把三個(gè)滑輪A、3、。分別釘在木板上,木板豎直掛

起待用,用大號(hào)縫衣針把細(xì)線沿輕質(zhì)塑料塊的中心軸線穿過,并在緊靠塑料塊的兩側(cè)各打一線結(jié),使塑料

塊與細(xì)線固定在一起,且塑料塊不與木板接觸。將塑料塊由靜止開始運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)表明,作用在同一個(gè)物體

上的兩個(gè)力,方向相反,但___________不相等,則這兩個(gè)力不平衡。

(2)按住塑料塊,把跨過3輪的細(xì)線移到C輪上,在兩線端掛上相同質(zhì)量的鉤碼,松手后塑料塊由靜

止開始轉(zhuǎn)動(dòng),如圖乙所示。按住塑料塊,把跨過C輪的細(xì)線移到5輪上,把塑料塊轉(zhuǎn)過90°,松手后塑料

塊由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng),如圖丙所示。由此表明,作用在同物體上的兩個(gè)力,如果僅僅大小相等,方向成某一

角度或方向相反但__________,這兩個(gè)力不平衡。

(3)在探究同一問題時(shí),另一同學(xué)將木塊放在水平桌面上,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們認(rèn)為小

華的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于此實(shí)驗(yàn),其主要原因是o

圖丁

A.塑料塊容易扭轉(zhuǎn)

B.塑料塊是比較容易獲取的材料

C.減少了摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響

考點(diǎn)三摩擦力

夯基-必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理

、摩擦力

兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們做相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢)時(shí),在接觸面產(chǎn)生一種阻礙相

認(rèn)識(shí)摩擦力

對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢)的力,這種力叫做摩擦力

(1)接觸面粗糙

摩擦力產(chǎn)生的條件(2)兩物體相互接觸并相互擠壓(產(chǎn)生壓力)

(3)兩物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢

摩擦力的作用效果摩擦力的作用總是阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢)

摩擦力的作用點(diǎn)摩擦力是作用在兩物體接觸面上的,但為了研究方便可以把摩擦力的作用等效到一個(gè)點(diǎn)上

摩擦力的方向總是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反

(1)滑動(dòng)摩擦力:一個(gè)物體在另一個(gè)物體上面滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力;

(2)滾動(dòng)摩擦力:一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力;

摩擦力的分類

(3)靜摩擦力:兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們要發(fā)生而未發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),在它們的接觸面

上產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的力

易E3

(1)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的理解:“相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向”不是“運(yùn)動(dòng)方向”。水平地面上的物體前進(jìn)時(shí),物體相對(duì)地面向前運(yùn)

動(dòng)(相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向向前),物體受到地面對(duì)它向后的摩擦力(摩擦力方向向后);人走路時(shí),腳向后蹬地,腳相對(duì)

于地面有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢,地面給鞋底的摩擦力方向向前,有利于人向前運(yùn)動(dòng)。

摩擦力有時(shí)阻礙運(yùn)動(dòng),有時(shí)有利于運(yùn)動(dòng),無論哪種情況,摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反;

(2)判斷摩擦力方向的三種方法

由摩擦力概念判斷摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反

由假設(shè)法判斷此方法通常用來判斷相對(duì)靜止的物體間所受靜摩擦力的方向。首先假設(shè)接觸面光滑、無摩

擦,分析兩物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況,然后根據(jù)摩擦力阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)確定摩擦力的方向

由二力平衡條件判斷一對(duì)平衡力的方向相反,可以通過與摩擦力相互平衡的另一個(gè)力方向來判斷摩擦力的方向

二、探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素

1.實(shí)驗(yàn)探究:影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素

提出問題滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)?

(1)滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面所受壓力有關(guān);

猜想與假設(shè)

(2)滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)

實(shí)驗(yàn)原理用彈簧測力計(jì)水平拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)木塊在水平方向上受到的拉力和滑動(dòng)摩擦力為一對(duì)

平衡力,這樣讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù),就可以知道滑動(dòng)摩擦力的大小(滑動(dòng)摩擦力大小不能直接測量,

是根據(jù)二力平衡知識(shí)間接測量出的)

影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素有多個(gè),因此在探究過程中要應(yīng)用控制變量法,如探究壓力對(duì)滑動(dòng)摩擦力

制訂計(jì)劃與設(shè)

大小的影響時(shí),要保持接觸面的粗糙程度不變;在探究接觸面粗糙程度對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小影響時(shí),應(yīng)

計(jì)實(shí)驗(yàn)

控制壓力不變

(1)如圖甲所示,用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊,使其在較光滑的長木板上勻速滑動(dòng),記下此時(shí)

彈簧測力計(jì)的示數(shù),其示數(shù)大小等于滑動(dòng)摩擦力的大小。

(2)如圖乙所示,在木塊上放祛碼,從而改變木塊對(duì)長木板的壓力,測出此時(shí)勻速拉動(dòng)木塊時(shí)的滑

動(dòng)摩擦力的大?。?/p>

(3)如圖丙所示,在長木板上鋪上較粗糙的毛巾,保持木塊上祛碼不變,測出此時(shí)勻速拉動(dòng)木塊時(shí)

的滑動(dòng)摩擦力大小。

實(shí)驗(yàn)條件

實(shí)驗(yàn)序號(hào)摩擦力f/N

壓力情況接觸面情況

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1等于木塊的重力木板表面較光滑0.9

2等于木塊和祛碼的總重力木板表面較光滑1.6

3等于木塊和祛碼的總重力表面較粗糙2.1

(1)由實(shí)驗(yàn)1、2可知,接觸面粗糙程度相同,壓力越大,彈簧測力計(jì)的示數(shù)越大,即滑動(dòng)摩擦力越

分析與論證大;

(2)由實(shí)驗(yàn)2、3可知,壓力大小相同,接觸面越粗糙,彈簧測力計(jì)示數(shù)越大,即滑動(dòng)摩擦力越大。

■滑動(dòng)摩擦力的大小與小力大小和接觸面的粗糙程度有美1瞬航iTflffi猴道題K洞EN壓力越大,滑

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

動(dòng)摩擦力越大;當(dāng)壓力相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。

2.注意事項(xiàng)

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的木板要足夠長,以保證木塊在木板上滑動(dòng)時(shí)由勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程;

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持拉動(dòng)彈簧測力計(jì)的方向與長木板平行;

(3)實(shí)驗(yàn)中要做到勻速拉動(dòng)木塊不好實(shí)現(xiàn),建議采用如下操作:

將彈簧測力計(jì)的掛鉤與木板相連,拉環(huán)處固定,拉動(dòng)長木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)」?j…嗯

(如圖所示),這樣不但方便讀數(shù),而且長木板也不需要做勻速直線'

運(yùn)動(dòng)。

三、摩擦的利用與防止

i.有益摩擦和有害摩擦

(1)摩擦有時(shí)是有益的。如用手拿物體時(shí),手與物體間的摩擦;人行走時(shí),鞋底與地面間的摩擦;剎

車時(shí),剎車裝置的摩擦以及車輪與地面間的摩擦等。

(2)摩擦有時(shí)是有害的。如機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各部件之間的摩擦?xí)箼C(jī)器磨損,進(jìn)而使機(jī)器喪失原有的精度

和功能等。

2.增大或減小摩擦的方法

類別方法應(yīng)用舉例

增大接觸面間的壓力自行車車閘

汽車、拖拉機(jī)、自行車車輪上有凹凸不平的花紋,運(yùn)動(dòng)員往手上涂

增大有益摩擦增大接觸面的粗糙程度

防滑粉

變滾動(dòng)摩擦為滑動(dòng)摩擦火車、汽車在緊急剎車時(shí),制動(dòng)系統(tǒng)使車輪變滾動(dòng)為滑動(dòng)

減小接觸面的壓力推動(dòng)熄火的汽車使其再次啟動(dòng)時(shí),讓車內(nèi)乘客都下車以減小車重

減小接觸面的粗糙程度冰壺比賽中用冰壺刷擦冰

減小有害摩擦

變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦輪滑鞋

使接觸面分離給機(jī)械部件加潤滑油,氣墊船、磁懸浮列車

提升?必考題型歸納

考向01摩擦力的概念

方法技巧

(1)產(chǎn)生摩擦力必須同時(shí)滿足三個(gè)條件:(1)接觸面粗糙;J2)接觸并相互擠壓;(3)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有

相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢。

(2)根據(jù)二力平衡判斷摩擦力的大小和方向:1)確定研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為平衡狀態(tài);2)分析摩擦力以外的

力的大小和方向;3)根據(jù)平衡力的條件(大小相等、方向相反)來判斷摩擦力的大小和方向。

(3)靜摩擦力的大小和方向:靜摩擦力總是與引起相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的外力大小相等、方向相反,故靜摩擦力會(huì)隨

著外力的變化而變化,不是定值。

★易錯(cuò)警示

“推了但沒有推動(dòng)”的兩種誤區(qū):1)“沒推動(dòng)”就是推力太小,小于物體所受靜摩擦力;2)“沒推動(dòng)”就是

不受摩擦力。

正確理解:1)“沒推動(dòng)”=“物體靜止”="物體受力平衡”,即推力大小等于摩擦力;2)“沒推動(dòng)”,物體

只是沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),但存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢,此時(shí)有靜摩擦力。

【例11關(guān)于摩擦力的說法中不正確的是()。

A.相互接觸的物體間不一定有摩擦力;

B.兩物體保持相對(duì)靜止時(shí)也有可能有摩擦;

C.摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同;

D.兩個(gè)表面光滑的物體間也可能有摩擦

【變式1-11(2023?齊齊哈爾)如圖所示,用5N的力沿水平方向拉動(dòng)物體B,使物體B在水平放置

的木板A上向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。則物體B所受摩擦力為N;木板A上表面所受摩擦力的方向水平向

(選填“左”或“右”)。

F------

<----B

....J,,,,,,

////////////////////////////

【變式(2023?瀘州)教室里,磁性黑板擦可以被吸在豎直金屬黑板上不掉下來,如圖所示。根

據(jù)題中信息,以下判斷正確是()。

A.黑板擦受到磁力作用,不受摩擦力的作用也能靜止在豎直黑板上;

B.黑板擦能靜止在豎直黑板上,是因?yàn)楹诎宀了苣Σ亮Υ笥谥亓Γ?/p>

C.擦黑板時(shí),可以通過增大壓力來增大黑板擦與黑板之間的摩擦力;

D.擦黑板時(shí),手對(duì)黑板擦的壓力與黑板對(duì)黑板擦的支持力是一對(duì)平衡力

【變式1-3](2023?眉山)如圖所示,在水平桌面上放置A、B兩個(gè)長方體物塊,A物塊受到水平向

右拉力耳=5N,B物塊受到水平向左拉力工=

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