專題02 力學基礎

專題02力學基礎模塊解讀機械運動機械運動力學基礎運動計算參照物運動圖像彈力重力摩擦力常見的力力與運動牛頓第一定律與慣性二力平衡模塊一機械運動1.運動的描述與參照物（1）機械運動=1\*GB3①定義：物體的空間位置不斷發(fā)生改變的運動叫做機械運動=2\*GB3②分類（2）參照物：以某一物體為標準來判斷另一物體的運動狀態(tài)，這個標準就是參照物（3）運動的相對性=1\*GB3①如果被研究的物體與參照物之間的相對位置發(fā)生了變化，物體就是運動的，否則就是靜止的=2\*GB3②同一個物體是運動還是靜止取決于所選的參照物，這就是運動和靜止的相對性2.速度（1）定義：物體在單位時間內通過的路程，叫做速度（2）公式：，s表示路程，t表示時間，v表示速度（3）物理意義：反映了物體運動的快慢（4）單位及換算：1m/s=3.6km/h（5）常見速度估值=1\*GB3①人正常步行的速度約為1.1m/s=2\*GB3②騎自行車的速度約為5m/s=3\*GB3③男子百米賽跑中優(yōu)秀運動員的平均速度約為10m/s=4\*GB3④高鐵的速度約為100m/s3.描述勻速直線運動的兩類圖像例1參照物及其選擇2019年1月3日，嫦娥四號成功登陸月球背面，首次實現(xiàn)月球背面著陸。當嫦娥四號從空中下降時，說嫦娥四號是運動的，所選參照物是（）A．嫦娥四號 B．月球表面C．嫦娥四號上的照相機 D．嫦娥四號上的計算機練1.1平直公路上并排停放著兩輛汽車，一段時間后，坐在甲車上的小明感覺乙車向北運動，關于兩輛汽車的運動情況，下列說法錯誤的是（）A．以乙車為參照物，甲車一定向南運動B．甲車為參照物，地面不一定是靜止的C．以路邊的樹為參照物，甲車靜止、向北運動、向南運動都有可能D．以路邊的樹為參照物，乙車可能向北運動，但不可能向南運動例2速度公式及其應用小紅坐在勻速行駛的小汽車內，發(fā)現(xiàn)前方路旁停著一輛普通大客車，觀測到自己經(jīng)過大客車的時間約為1s，則小汽車的速度最接近于（）A．10km/h B．40km/h C．70km/h D．100km/h練2.1為了督促司機遵守限速規(guī)定，交管部門在公路上設置了固定測速儀。如圖所示，汽車向放置在路中的測速儀勻速駛來，測速儀向汽車發(fā)出兩次超聲波信號，第一次發(fā)出信號到接收到反射回來的信號用時0.5s，第二次發(fā)出信號到接收到反射回來的信號用時0.4s。若測速儀發(fā)出兩次信號的時間間隔是0.9s，超聲波的速度是340m/s，下列說法中正確的是（）A．汽車接收到第一次信號時，距測速儀170mB．汽車兩次接收到信號時位置相距34mC．在該測速區(qū)內，汽車的速度是18.9m/s D．在該測速區(qū)內，汽車的速度是20m/s例3運動圖像分析甲、乙兩物體運動時，路程與時間關系的s﹣t圖象如圖所示，其中甲為曲線，乙為直線，在t=5秒時兩線相交，則由圖象可知（）A．兩物體在t=5秒時一定相遇 B．兩物體在5秒內通過的路程甲小于乙C．甲物體做曲線運動，乙物體做直線運動 D．甲物體做變速運動，乙物體做勻速運動練3.1某次龍舟比賽中，有人對某組在平行賽道上比賽的甲乙兩隊龍舟的速度與時間關系進行了仔細研究，得出了甲乙的速度與時間關系圖象如圖。根據(jù)圖象可知，下列說法正確的是（）A．0﹣t1時刻兩隊所走距離相等 B．t1時刻甲隊比乙隊運動得快C．t1時刻甲隊超過乙隊 D．t1時刻甲乙兩隊速度相等模塊二常見的力1.力（1）力的定義及單位=1\*GB3①概念：力是物體對物體的作用=2\*GB3②單位：國際單位制中力的單位為牛頓，簡稱牛，符號用N表示=3\*GB3③說明：力的產(chǎn)生不能脫離物體，當發(fā)生力的作用時，總有兩個物體存在，一個是施力物體，一個是受力物體，由于物體間力的作用是相互的，施力物體同時也是受力物體（2）力的作用效果=1\*GB3①力能使物體發(fā)生形變=2\*GB3②力能改變物體的運動狀態(tài)，物體的運動狀態(tài)是指物體運動的快慢和運動的方向（3）力的三要素：大小、方向和作用點2.重力（1）產(chǎn)生：物體由于地球吸引而受到的力（2）重力的三要素=1\*GB3①大?。篏=mg，G表示重力，m表示質量，通常g取9.8N/kg=2\*GB3②方向：豎直向下=3\*GB3③作用點：重心3.彈力與力的測量（1）彈力：物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力，常見的彈力有支持力、拉力、壓力等（2）彈簧測力計的使用和讀數(shù)原理在一定范圍內，彈簧受到的拉力越大，彈簧就會被拉的越長作用測量力的大小使用前=1\*GB3①觀察彈簧測力計的量程和分度值=2\*GB3②要使指針對準零刻度線，若有偏差要進行調零使用中測量時被測力方向應與彈簧軸線方向一致讀數(shù)時視線要正對刻度線4.摩擦力（1）摩擦力的分類：靜摩擦力、滑動摩擦力和滾動摩擦力（2）摩擦力的產(chǎn)生條件：相互擠壓的物體有相對運動或相對運動的趨勢（3）摩擦力的方向：總是與物體相對運動或相對運動趨勢方向相反，有時可以根據(jù)力的作用效果來判斷摩擦力的方向（4）滑動摩擦力大小的影響因素：接觸面的粗糙程度和壓力大?。?）改變摩擦力大小的方法=1\*GB3①增大有益摩擦：增大接觸面的粗糙程度，增大壓力=2\*GB3②減小有害摩擦：減小接觸面的粗糙程度，減小壓力，變滑動摩擦為滾動摩擦，使接觸面分離例4力的基本概念關于力，以下說法中正確的是（）A．物體間只有相互接觸了才能產(chǎn)生力的作用B．用力擠壓玻璃瓶，玻璃瓶不會發(fā)生形變C．環(huán)繞地球運行的衛(wèi)星不受任何力的作用D．施力物體同時一定也是受力物體練4.1下列有關力的說法正確的是（）A．用力捏橡皮泥，橡皮泥發(fā)生形變，說明力可以改變物體的形狀B．推門時離門軸越近，用力越大，說明力的作用效果只與力的作用點有關C．用手提水桶時，只有手對手桶施加了力，而水桶對手沒有力的作用D．放在桌面上的水杯對桌面的壓力的施力物體是桌面例5重力以下關于重力的說法中錯誤的是（）A．重力的施力物體是地球B．重力的方向總是豎直向下的C．在同一位置，質量大的物體受到的重力大D．重力的作用點叫重心，物體的重心都在物體上練5.1下列物體中，重力大小最接近10N的是（）A．一頭牛 B．一位中學生 C．一件棉衣 D．一盒火柴例6彈力一個物體放在水平地面上，下列關于物體和地面受力情況的敘述中，正確的是（）A．地面受到向下的彈力是因為地面發(fā)生的形變產(chǎn)生的B．地面受到向下的彈力是因為物體發(fā)生的形變產(chǎn)生的C．地面對物體施加了向上的彈力和支持力D．物體離開了地面，支持力沒有了，彈力仍然存在練6.1如圖所示的三個裝置中，彈簧和小球均完全相同，彈簧和細線的質量均不計，一切摩擦忽略不計，平衡時各彈簧的長度分別為L1、L2、L3，其大小關系是（）A．L1=L2＞L3 B．L1=L2＜L3C．L1＞L2＞L3 D．L1=L2=L3例7摩擦力窗玻璃上趴著一只壁虎（如圖），水平向右推窗，當壁虎隨窗玻璃一起向右勻速移動的過程中，壁虎受到摩擦力的方向是（）A．豎直向上 B．豎直向下 C．水平向左 D．水平向右練7.1在粗糙程度相同的水平面上，重為10N的物體在F=5N的水平拉力作用下，沿水平面由A點勻速運動到B點，此時撤去拉力，物體繼續(xù)向前運動到C點停下來，此過程中下列說法正確的是（）A．物體在AB段摩擦力等于10N B．物體在AB段摩擦力小于5NC．物體在BC段摩擦力等于5N D．物體在AB段摩擦力大于BC段摩擦力模塊三力與運動1.牛頓第一定律（1）內容：一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)（2）說明：=1\*GB3①牛頓第一定律是通過科學推理而概括出來的，不能用實驗來直接證明=2\*GB3②力不是維持物體運動的原因，力是改變物體運動狀態(tài)的原因2.慣性（1）定義：一切物體都具有保持原有的速度大小和方向的性質，我們把物體保持勻速直線運動狀態(tài)或者靜止狀態(tài)的性質叫做慣性（2）影響因素：只與物體的質量大小有關（2）慣性的利用和防范=1\*GB3①利用：運動員起跳時快速助跑、用撞擊錘柄下端的方法使錘頭緊套在錘柄上等=2\*GB3②防范：汽車中司機和乘客配備安全帶等3.二力平衡（1）二力平衡狀態(tài)：一個物體在兩個力的作用下，保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，就說這兩個力是平衡的，物體處于平衡狀態(tài)（2）二力平衡條件：兩個力作用在同一個物體上，兩個力的大小相等、方向相反，且兩個力作用在同一條直線上4.平衡力和相互作用力的比較一對平衡力一對相互作用力相同點二力大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上不同點作用在同一物體上分別作用在兩個物體上沒有依存關系，不一定是同性質的力同時產(chǎn)生，同時消失，同時增大，同時減小，一定是同性質的力例8牛頓第一定律與慣性某運動會的比賽中涉及到一些物理現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．乒乓球比賽時，球在空中飛行，所有力全部消失，球一定落向地面B．百米比賽時，運動員沖線后不能立即停下，是因為運動員受到慣性力的作用C．跳遠比賽時，運動員需要助跑，是為了增大慣性，跳得更遠D．足球比賽時，抱在守門員手中的足球也具有慣性練8.1雙休日小陳坐高鐵去上海看外婆，在行駛的車廂里，他把一塊橡皮從靜止開始釋放，如圖所示，對橡皮的判斷正確的是（）A．高鐵勻速直線行駛，橡皮由于受到慣性作用，落在B處B．高鐵勻速直線行駛，橡皮落在A、B、C處都可能C．無論高鐵怎樣運動，橡皮一定落在B處D．橡皮離開手后，高鐵加速，橡皮可能落在A處練8.2小球A靜止放在光滑車廂底板上（設車廂底板足夠長），如圖所示。當車廂受到水平向右的力F作用時，車廂從靜止開始在水平地面上作速度越來越大的直線運動，則小球A相對于地面的運動情況是（）A．作勻速直線運動 B．作與車廂同方向速度越來越大的直線運動C．處于靜止狀態(tài) D．作與車廂反方向速度越來越大的直線運動例9平衡力與二力平衡條件的應用如圖所示，木塊豎立在小車上，隨小車一起以相同的速度在水平地面上向右做勻速直線運動，不考慮空氣阻力，下列說法中正確的是（）A．如果小車突然停止運動，木塊將向左傾倒B．由于木塊向右運動，木塊受到向左的摩擦力C．小車對木塊的支持力與木塊受到的重力是一對平衡力D．木塊對小車的壓力與地面對小車的支持力是一對相互作用力練9.1水平面上疊放著A，B兩個物體，在水平方向力F1和F2的作用下，以共同的速度v一起向右勻速運動，已知F1＝10N，F(xiàn)2＝6N，那么物體A、B和地面之間的摩擦力大小和方向的有關說法正確的是（）A．A對B的摩擦力為10N，水平向右 B．B對地面的摩擦力為4N，水平向左C．A受到摩擦力為4N，水平向左 D．地面對B的摩擦力為6N，水平向左練9.2如圖，重為500N的小科沿著豎直的直桿勻速上爬，此階段他受到的摩擦力為f1；小科停在A處稍作休息，此階段他受到的摩擦力為f2；之后沿桿勻速下滑，此階段他受到的摩擦力為f3。下列說法正確的是（）A．f1＞500N，方向豎直向下 B．f2=500N，方向豎直向下C．f3＜500N，方向豎直向上 D．f1=f2=f3，方向都豎直向上

專題02力學基礎答案全解全析例1.B解：當嫦娥四號從空中下降時，以嫦娥四號、嫦娥四號上的照相機、嫦娥四號上的計算機為參照物，嫦娥四號與它們之間均沒有位置變化，是靜止的；以月球表面為參照物，嫦娥四號對于月球表面之間的位置不斷發(fā)生變化，是運動的，所以說嫦娥四號是運動的，所選參照物是月球表面。故選：B。練1.1.D解：坐在甲車上的小明感覺乙車向北運動，甲車的運動有5種情況：①甲車不動，乙車向北運動；②乙車不動，甲車向南運動；③甲車向南運動，乙車向北運動；④甲車向北運動，乙車也向北運動，但甲車比乙車慢；⑤甲車向南運動，乙車也向南運動，但甲車比乙車快；A、坐在甲車上的小明感覺乙車向北運動，以乙車為參照物，甲車一定向南運動，故A正確；B、坐在甲車上的小明感覺乙車向北運動，甲車可能靜止，也可能運動，故以甲車為參照物，地面不一定是靜止的，故B正確；C、坐在甲車上的小明感覺乙車向北運動，以路邊的樹為參照物，甲車可能靜止也可能向北運動，也可能向南運動，故C正確；D、以路邊的樹為參照物，乙車可能靜止也可能向北運動，也可能向南運動，故D錯誤。故選：D。例2.B解：大客車的長度L=10m，小汽車運動的路程s=L=10m，小汽車的速度：v===10m/s=36km/h，最接近于B選項。故選：B。練2.1.D解：（1）第一次發(fā)出信號到測速儀接收到信號用時0.5s，所以第一次信號到達汽車的時間為0.25s，由v=可得汽車接收到第一次信號時，汽車距測速儀：s1=v聲t1=340m/s×0.25s=85m，故A錯；第二次發(fā)出信號到測速儀接收到信號用時0.4s，所以第二次信號到達汽車的時間為0.2s，汽車接收到第二次信號時，汽車距測速儀：s2=v聲t2=340m/s×0.2s=68m；汽車兩次接收到信號時位置相距（即汽車行駛的距離）：s′=s1﹣s2=85m﹣68m=17m，故B錯；（2）汽車行駛這17m共用的時間：t′=△t﹣t1+t2=0.9s﹣0.25s+0.2s=0.85s，所以汽車的車速為：v′===20m/s，故C錯、D正確。故選：D。例3.D練3.1.D解：AC．由圖象可知，0～t1時間內，甲隊龍舟的平均速度小于乙隊龍舟的平均速度，由v=的變形式s=vt可知，甲隊龍舟所走的距離小于乙隊龍舟走過的距離，所以，t1時刻甲隊不可能超過乙隊，故AC錯誤；BD．由圖象可知，t1時刻甲乙兩隊速度相等，兩隊運動的快慢相同，故B錯誤、D正確。故選：D。例4.D解：A、不接觸的物體也能產(chǎn)生力的作用，如兩個不接觸的磁鐵也能產(chǎn)生吸引或排斥的作用，故A錯誤；B、用力捏玻璃瓶，玻璃瓶也會發(fā)生形變，不過不明顯罷了，故B錯誤；C、環(huán)繞地球運行的衛(wèi)星也受到重力的作用，故C錯誤；D、由于物體間力的作用是相互的，所以施力物體也一定是受力物體，故D正確。故選：D。練4.1.A解：A、用力捏橡皮泥，橡皮泥發(fā)生形變，說明力可以改變物體的形狀，即力可以使物體發(fā)生形變；故A正確；B、推門時離門軸越近，用力越大，說明力的作用效果與力的作用點有關，另外力的作用效果還與力的大小和方向有關；故B錯誤；C、物體間力的作用是相互的；用手提水桶時，手對手桶施加了力，同時水桶對手也施加了反作用力；故C錯誤；D、放在桌面上的水杯對桌面的壓力的施力物體是水杯，受力物體是桌面；故D錯誤；故選：A。例5.D解：A、重力都是受地球的吸引而獲得的，重力的施力物體是地球，所以A正確；B、重力的方向總是豎直向下，所以B正確；C、物體的重力跟它的質量成正比，在同一位置，質量大的物體受到的重力，所以C正確；D、重力的作用點叫重心，物體的重心不一定在物體上，例如籃球的重心。所以D錯誤。故選：D。練5.1.C例6.B解：AB、地面受到向下的彈力是因為物體發(fā)生了形變，而產(chǎn)生了向下壓地面的力，故A錯誤，B正確；CD、地面對物體施加了向上的彈力是因為地面發(fā)生了形變，而產(chǎn)生了向上的支持力，支持力就是彈力，支持力沒有了，彈力也沒有了，故CD錯誤。故選：B。練6.1.D解：彈簧的長度與受到的拉力的大小有關，相同的彈簧，受到的外力越大，彈簧的伸長量越大，彈簧的長度越長。圖1中彈簧受到的拉力等于下面一個小球的重力大小為G；圖2中彈簧受到的拉力也是右邊小球的重力大小為G；故彈簧長度L1=L2；圖3中彈簧受到兩個小球的拉力而平衡，其情況可以等效為圖2，故彈簧的長度L3=L2；故L1=L2=L3；故選：D。例7.A解：當壁虎隨窗玻璃一起向右勻速移動的過程中，壁虎和玻璃之間相對靜止的，壁虎受到平衡力的作用，豎直方向上壁虎受到重力和摩擦力的作用，重力的方向豎直向下，摩擦力的方向豎直向上。故選：A。練7.1.C解：AB、物體在AB段做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，則拉力與滑動摩擦力是一對平衡力，二力的大小相等，所以fAB=F=5N，故AB錯誤；CD、在BC段物塊做減速運動，因壓力大小與接觸面的粗糙程度均不變，所以滑動摩擦力的大小不變，還是5N，故C正確，D錯誤；故選：C。例8.D解：A、球在空中飛行，處于運動狀態(tài)，若所有力全部消失，球將做勻速直線運動。故A錯誤；B、百米比賽時，運動員沖線后不能立即停下，是因為運動員具有慣性，慣性不是力，不能說受到慣性力的作用。故B錯誤；C、慣性僅僅與物體的質量有關，跳遠運動員助跑是為了增加自己的速度，不能增加慣性。故C錯誤；D、任何物體在任何時候都具有慣性，故足球比賽時，抱在守門員手中的足球也具有慣性。故D正確。故選：D。練8.1.D解：因為橡皮隨車一起向右做勻速運動，當從靜止開始釋放，橡皮由于慣性，將仍然保持水平原來的速度向右運動，因此在重力的作用下小球將落在B點；慣性是物體本身的一種屬性，不能說受到慣性；像皮離開手后，高鐵加速，橡皮可能落在A處，因為橡皮的速度小于高鐵的速度。故選：D。練8.2.C解：對小球受力分析可知，車內的小球只受豎直方向的重力和支持力，這兩個力是一對平衡力，小球所受合外力為零，所以無論車廂如何運動，小球相對于地面仍然處于靜止狀態(tài)。故選：C。例9.C