第8讲　运动和力人教版中考物理

物理第8讲运动和力考点一)牛顿第一定律及惯性考点二)二力平衡1．二力平衡【特别提醒】(1)二力平衡时要求四个条件同时具备、缺一不可。(2)判断二力是否平衡既可利用二力平衡条件来判断，也可以根据物体是否处于平衡状态来确定受到的是否是平衡力。2．平衡力和相互作用力的区别3.力和运动状态的关系考点三)摩擦力【特别提醒】(1)摩擦力的大小根据二力平衡知识判定，如水平推车，车未动，f静＝F推。当车做匀速直线运动时，f滑＝F推，若影响滑动摩擦力的因素不变，则f滑大小不变，此时f滑的大小与物体运动速度、接触面积大小无关。(2)摩擦力的方向不一定和物体的运动方向相反，当摩擦力作为动力时，其方向和物体的运动方向相同，如人走路。考点一)运动和力【例1】(2015，重庆)“移动式划船机”在重庆市第30届青少年科技创新大赛上荣获学生创造发明一等奖。它改变了传统健身器材的局限性，如图所示是现场的操作演示。下列分析正确的是()A．手柄处刻有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦B．操作划船机运动时，运动速度越大，惯性越大C．静止时划船机对地板的压力和划船机受到的支持力是一对平衡力D．用脚调整踩踏板的方向，能让划船机转向，是由于力可以改变物体的运动状态【点拨】手柄处凹凸不平的花纹可使接触面粗糙程度变大，增大摩擦；惯性大小只与物体质量有关，与运动速度无关；压力和支持力是分别作用在两个不同物体上的力，是一对相互作用力；改变转向，即运动状态发生改变，是受到力的作用。【答案】D考点二)摩擦力【例2】(2016，德州)如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F作用，其F－t和v－t图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是()A．当t＝2s时，物体处于静止状态，摩擦力是0B．当t＝3s时，物体受到摩擦力是7NC．4～6s内，拉力F做的功是20JD．2～4s内，物体的机械能保持不变【点拨】由乙、丙图可知，前2s物体受到拉力为3N，速度为零，处于静止状态，在水平方向受到摩擦力和拉力是一对平衡力，摩擦力也为3N；由乙、丙图可知物体在t＝3s时，受到的拉力为7N，拉力与摩擦力不平衡，物体受到的摩擦力一定小于7N；由乙、丙图可知，4～6s内，物体做匀速直线运动，受到拉力为5N，速度为2m/s，则4～6s内通过的距离s＝vt＝2m/s×2s＝4m，所以做的功为W＝Fs＝5N×4m＝20J；由丙图可知，2～4s内物体正在做加速运动，其质量不变，高度不变，速度变大，则重力势能不变，动能变大，所以物体的机械能变大。【答案】C【方法归纳】当物体处于静止或匀速直线运动状态时，受力平衡，此时拉力与物体所受阻力是一对平衡力。当物体受力不平衡时，物体做变速运动，物体受到的摩擦力与运动状态无关，它的大小等于平衡状态时的拉力大小。【易错易混】1．混淆平衡力和相互作用力。2．上升的物体，若突然撤去向上的拉力，物体不会马上下降，而是先减速上升再加速下降。3．滑动摩擦力的大小和方向易出错。【例3】(2016，泰安)如图所示，木块a放在粗糙水平桌面上，木块b放在木块a上面，在水平拉力F作用下一起向右做匀速直线运动，空气阻力不计，下列判断正确的是()A．拉力F和a受到的摩擦力大小不相等B．b在水平方向上不受力C．a受到的重力和地面对a的支持力是一对平衡力D．b在水平方向上受到向左的摩擦力B【图片与命题】实验一)阻力对物体运动的影响命题点1．每次实验时让同一小车从同一斜面的相同高度自由滑下，目的是使小车到达水平面的_______相同。2．改变水平面上的材料是通过改变接触面的粗糙程度来改变_______的大小。3．使小车滑下沿水平方向运动，能保证小车在水平方向上只受到________，因为小车在竖直方向上受到的重力和支持力相互平衡，对小车水平方向上运动没有影响。4．小车到达水平面能继续向前运动，是因为小车具有_______。5．转换法的应用：通过小车在水平面上运动距离的不同来判断阻力的大小。6．实验推理：若物体不受阻力，运动的小车将做___________运动。速度阻力摩擦力惯性匀速直线实验二)探究二力平衡的条件命题点1．选择小车而不选择木块的原因：减小_______对实验的影响。2．定滑轮的作用：减小摩擦，改变____________。3．实验中选择卡片为研究对象，是为了不考虑___________的影响。4．应选择小车处于静止为研究状态，因为匀速直线运动状态不好控制。5．两边挂上相同的钩码，目的是为了研究____________关系。6．利用控制变量法探究二力平衡的四个条件：是否同体、等大、反向、共线。摩擦用力方向卡片自重力的大小【例1】(2016，吉林模拟)如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向________，并通过调整____________来改变拉力的大小。(2)当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一定角度，松手后小卡片________(填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究__________________________________。(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在如图甲所示情况下，小华下一步的操作是____________________。(4)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是______。A．减小了摩擦力对实验结果的影响B．小卡片是比较容易获取的材料C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡D．小卡片容易扭转【点拨】(1)根据二力平衡的四个条件，拉力方向相反，由图甲可知拉力的大小是通过调整钩码个数来实现的。(2)当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一定角度，松手后小卡片不能平衡，因为两个力不在一条直线上。(3)其他条件不变，把一个物体变成两个物体。(4)木块放在桌面上，当物体发生运动或有相对运动趋势时会产生摩擦力，对实验有影响。【答案】(1)相反钩码数量(2)不能不在同一直线上的两个力是否平衡(3)把小卡片剪成两半(4)A【拓展设问】在探究“二力平衡的条件”的实验中，小刚同学采用的实验装置如图丙所示，小锐同学采用的实验装置如图丁所示。(5)当物体处于静止状态或_____________状态时，它受到的力是相互平衡的。(6)这两个实验装置中，你认为装置____(填“丙”或“丁”)更科学。(7)在装置丁中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状，这说明两个力必须作用在同一_______(填“物体”或“直线”)上，物体才能平衡。匀速直线运动丁直线实验三)研究影响滑动摩擦力大小的因素命题点1．实验时，一定要水平拉动物体做_____________运动。这样物体受力平衡，f＝F拉。2．控制变量法的应用：①探究滑动摩擦力与压力大小的关系时，控制接触面的____________不变，改变___________。②探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度关系时，必须控制________不变，改变接触面的____________。3．实验中很难保持物体做匀速直线运动。可以改进：测力计固定，拉动木块下面的长木板，这样既便于读数，也方便操作。4．结论：滑动摩擦力大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，可以用公式表示：f＝μFN，FN为总压力，μ为摩擦因数，与接触面的粗糙程度有关。匀速直线粗糙程度压力大小压力粗糙程度【例2】(玉林中考)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。(1)实验过程中，弹簧测力计________(填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小________(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。(2)在四次实验中，滑动摩擦力最小的是______(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。(3)比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与________有关；比较乙、丙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与________________有关。(以上两空填“压力”或“接触面粗糙程度”)(4)比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是________(填“正确”或“错误”)的。(5)小明对实验装置进行改动，如图戊所示，重复实验，发现效果更好。实验中，小明__________(填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。戊【点拨】利用控制变量法探究影响滑动摩擦力大小的因素，若将各实验的命题点理解了，此类实验探究题就容易解答。【答案】(1)必须等于(2)丁(3)压力接触面粗糙程度(4)错误(5)不一定【拓展提问】(6)在甲图中，若A做匀速直线运动所受摩擦力为f1，若A加速前进所受摩擦力为f2，则f1____(填“＞”“＝”或“＜”)f2。(7)小明改进实验装置后，其优点有_____________________________________________________。(8)利用此装置测滑动摩擦力大小应用_____________知识。(9)刚开始拉动木块时，水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，此过程弹簧测力计的示数在_______，木块所受到的摩擦力_______。(均填“变大”“变小”或“不变”)＝弹簧测力计始终处于静止状态易读数二力平衡变大变大请完成备考集训