文档内容
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模块二 力
专题 03 运动和力
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 机械运动
【真题研析】
►考法01 长度与时间的估测和测量
►考法02 参照物相关判断
►考法03 运动图像的分析和计算
►考法04 速度的计算
【核心精讲】
►知识点一 长度和时间
►知识点二 参照物
►知识点三 速度
【命题预测】
考点二 力 弹力 重力
【真题研析】
►考法01 力的概念、作用效果及相互作用
►考法02 弹簧测力计的使用的读数
►考法03 重力的方向和重心
►考法04 重力的计算
【核心精讲】
►知识点一 力
►知识点二 弹力
►知识点三 重力
【命题预测】
考点三 运动和力
【真题研析】
►考法01 阻力对物体运动的影响
►考法02 根据牛顿第一定律判断物体的运动状态
►考法03 生活中的惯性现象
►考法04 探究二力平衡的条件
►考法05 二力平衡条件及应用
►考法06 相互作用力和平衡力的分析
【核心精讲】
►知识点一 牛顿第一定律
►知识点二 惯性
►知识点三 二力平衡
【命题预测】
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考点四 摩擦力
【真题研析】
►考法01 静摩擦力的大小和方向
►考法02 滑动摩擦力的大小和方向
►考法03 探究影响滑动摩擦力大小的因素
►考法04 增大和减小摩擦力的方法
►考法05 画力的示意图
►考法06 二力或多力的合成
【核心精讲】
►知识点一 摩擦力
►知识点二 力的示意图
►知识点一 力的合成
【命题预测】
考点要求 课标要求 命题预测
机械运动的考点常以填空题、选择题和计算题的形
知道机械运动,举
式进行考查,有时也会出现实验探究题考查速度的测量。
例说明机械运动的相对性。
其中速度的计算一般会和其他力学计算综合出现在考题
会选用适当的工具
中。主要考查考查的命题点有:长度与时间的估测和测
机械运动 测量长度和时间,会根据生
量、误差、参照物、运动的相对性、速度的概念及计算、
活经验估测长度和时间。
s−t图像和v−t图像、平均速度、速度的测量等。近年
能用速度描述物体
来,对于参照物的考题常会与古诗词、谚语及航天科技成
运动的快慢,并能进行简单
就相结合,以文字或图片呈现。
计算。会测量物体运动的速
度
力、弹力和重力考点常以填空题、选择题、计算
通过常见事例或实 题、作图题的形式进行考查,其中重力的计算一般会和其
验,了解重力、弹力和摩擦 他力学计算综合出现在考题中。考查的命题点有:力的概
力、弹 力,认识力的作用效果。 念、力的作用效果、力的三要素、力的作用是相互的、力
力、重力 能用示意图描述 的示意图、弹力的概念、弹簧测力计、重力的大小、重力
力。会测量力的大小。 的方向、重心。该考点为力学的基础,考题难度较为容
通过常见事例或实 易,通常是通过涉及考点内容的生活中相关实例、现象呈
验,了解摩擦力。 现。
知道二力平衡条 运动和力考点常以填空题、选择题、计算题、综合
件。
题、实验探究题的形式出现。考查的命题点有:牛顿第
运动和力
通过实验和科学推
一定律,惯性的概念,惯性的利用与防范,平衡状态与平
理,认识牛顿第一定律。能
衡力,二力平衡条件,探究阻力对物体运动的影响,探究
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二力平衡的条件等。
摩擦力考点常以填空题、选择题、计算题、综合
题、实验探究题、作图题的形式出现。考查的命题点
摩擦力 运用物体的惯性解释自然界
有:摩擦力的概念,摩擦的利用与防止,摩擦力的测量,
和生活中的有关现象。
探究影响滑动摩擦力大小的因素、力的合成等。
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考点一 机械运动
考法 01 长度与时间的估测和测量
1.(2024·宁夏)宁夏西吉土豆淀粉含量高,深受人们喜爱。某初中生手拿一个土豆,如图所示,请根据
图片信息估测土豆的实际长度约为( )
A.1mm B.10cm C.50cm D.1m
【答案】B
【解析】图中土豆的长度略小于手掌的长度,约为10cm,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.(2024·辽宁)为保护视力,应认真做好眼保健操,做一遍眼保健操的时间大约是( )
A.5s B.5min C.50min D.5h
【答案】B
【解析】中小学课间活动时间一般是10min,做一遍眼保健操的时间约为5min,故ACD不符合题意,B符
合题意。
故选B。
3.(2024·辽宁)由图(a)读出塑料吸管的长度为 cm,在吸管中间戳个小孔,将其放在转动轴
上,通过摩擦使其带电,如图(b),用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管,发现吸管被排斥,说明吸管和橡
胶棒带 种电荷。
【答案】 ①17.55 ②同
【解析】[1]如图,刻度尺的分度值为1mm,读数时要估读到分度值下一位,塑料吸管左端与0刻度线对
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齐,右端与17.55cm对齐,则塑料吸管的长度为17.55cm。
[2]根据电荷间相互作用规律,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管,发现吸管被排斥,说明吸管和橡胶棒带同
种电荷。
考法 02 参照物相关判断
4.(2024·黑龙江牡丹江)2024年6月2日6时23分,嫦娥6号成功着陆在月球背面南极,如图所示。此
时,相对于嫦娥6号静止的是( )
A.月球南极 B.地球南极 C.太阳 D.中国空间站
【答案】A
【解析】嫦娥6号相对于地球南极、太阳、中国空间站有位置的变化,所以以地球南极、太阳、中国空间
站为参照物,嫦娥6号是运动的;嫦娥6号相对于月球南极没有位置的变化,故以月球南极为参照物嫦娥
6号是静止的。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
5.(2024·青海)从神话故事“嫦娥奔月”到张九龄的诗句“海上生明月,天涯共此时”,再到朱自清的
文学作品《荷塘月色》,月亮被赋予了多种寓意。“飞天”兴趣小组依照张九龄的诗绘制了如图所示的一
幅画,若以地面为参照物,运动的是( )
A.升起的明月 B.海边的礁石
C.站立的诗人 D.海边的房屋
【答案】A
【解析】A.以地面为参照物,升起的明月的相对位置改变,是运动的,故A符合题意;
B.以地面为参照物,海边的礁石的相对位置不变,是静止的,故B不符合题意;
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C.以地面为参照物,站立的诗人的相对位置不变,是静止的,故C不符合题意;
D.以地面为参照物,海边的房屋的相对位置不变,是静止的,故D不符合题意。
故选A。
考法 03 运动图像的分析和计算
6.(2024·江苏宿迁)甲、乙两车同时、同地、向同一方向行驶, 图像如图所示,以下说法正确的是
( )
A.甲车速度大于乙车速度 B.乙车速度大于甲车速度
C.以甲车为参照物,乙车是静止的 D.以乙车为参照物,甲车是向后运动的
【答案】A
【解析】AB.根据上图可知,相同时间甲通过的距离大于乙通过的距离,根据速度公式 可知,甲的
速度大于乙的速度,故A正确,B错误;
CD.甲、乙两车同时、同地、向同一方向行驶,甲的速度大于乙,以甲车为参照物,乙车向后运动(不是
静止的);以乙车为参照物,甲车是向前运动的,故CD错误。
故选A。
7.(2024·黑龙江大庆)如图所示为甲乙两物体在同一直线上运动的 图像,从0时刻开始计时,则关
于它们的运动情况,描述正确的是( )
A. 时,乙在甲的前面,甲运动4s追上乙
B.甲乙同时出发,乙运动2s追上甲
C.甲乙在出发后都做匀速运动,且
D.甲比乙先出发2s,甲运动4s和乙相遇
【答案】D
【解析】A.当
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时,甲在乙的前面,乙运动2s追上甲,故A错误;
B.甲出发2s后乙才开始运动,乙运动2s追上甲。故B错误;
C.图像均为倾斜直线,说明甲乙在出发后都做匀速直线运动,且乙图像倾斜程度更大,故
故C错误;
D.甲比乙先出发2s,刚开始运动时,甲在乙前面,甲运动4s和乙相遇,故D正确。
故选D。
考法 04 速度的计算
8.(2024·新疆)如图所示为钓鱼时鱼漂静浮于水面的示意图。某次鱼咬钩后,鱼漂从露出水面的长度为
6cm竖直向下运动到露出水面的长度为2cm的过程,所用时间为0.4s,则该运动过程鱼漂的平均速度为(
)
A.5cm/s B.10cm/s C.15cm/s D.20cm/s
【答案】B
【解析】该运动过程鱼漂的平均速度为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.(2024·北京)如图所示为一个水滴下落过程的示意图,水滴由A位置下落到B位置,A、B之间的距离
为 cm,所用的时间为0.2s,依据公式 可计算出这个过程中水滴下落的平均速度为
cm/s。
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【答案】 20.0 100
【解析】[1]由图可知,刻度尺的10cm之间有10小格,分度值为1cm,读数时估读到分度值的下一位。A
点与零刻度线对齐,B点与20.0cm对齐,因此A、B之间的距离为20.0cm。
[2][3]由 可得这个过程中水滴下落的平均速度为
知识点一 长度和时间的测量
1.常见长度的估测:①中学生的平均身高约170cm;②课桌的高度约80cm;③物理课本的长度约26cm,宽
度约18cm;④一支新铅笔的长度约18cm;⑤教室的高度约3m,长度约10m,教室门的高度约2m;⑥成年
人正常的步幅约0.65m;
2.常见时间的估测:①初中生百米赛跑所用时间约14s;②成年人脉搏跳动一次的时间约0.8s;成人的脉
搏约70次/分;③演奏一遍中华人民共和国国歌的时间为46s;④做一次眼保健操的时间约5min;⑤一场
足球赛的时间为90min
3.刻度尺的使用
(1)认清刻度尺的零刻度线、测量范围和分度值。
(2)零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测边保持平行,不能歪
斜。
(3)读数时,视线要正对刻度尺。
(4)记录的测量结果要有准确值、估计值和单位。
4.机械停表的读数
内圈示数+外圈示数。先读小盘分钟数,再读大盘秒数。若大盘量程为0~30s时,观察小盘指针是否超
过两数之间的半分钟刻度线,若未超过,则大盘按 0~30s读数,若超过,则大盘按 30~60s读数。
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知识点二 参照物
1.根据参照物判断物体的运动状态
2.根据物体的运动状态来选择参照物
3.运动和静止是相对的
(1)一个物体是运动的还是静止的,取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。
(2)相对静止:两个物体运动的快慢相同,运动的方向相同,它们的相对位置没有变化,这两个物
体就相对静止。
知识点三 速度
1.速度
(1)定义:物理学中,把路程与时间之比叫做物体运动的速度。
s
(2)公式:
v=
变形公式: 。
t
(3)单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s,或者m·s-1。速度的单位常
用千米每小时(km/h),换算关系是:1m/s=3.6km/h。
2.匀速直线运动和变速直线运动
分类 匀速直线运动 变速直线运动
定义 物体沿着直线且速度不变的运动 物体运动速度大小发生变化的直线运动
频闪图
特征 任意相等的时间内通过的路程相同 在相等的时间内通过的路程不相等
s-t图像
和 v-t
图像
3.平均速度
用平均速度粗略描述做变速直线运动的物体在某一段路程或某一段时间内的平均快慢程度。计算公
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s
式:v= ,公式中的“s”是指通过的路程,“t”是指通过这段路程所用的时间,“v”即是这段路程
t
(时间)的平均速度。
4.s-t图像和 v-t图像分析
(路程-时间)图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像,纵坐标表示路程(s),横坐标
①
表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;直线的倾斜度越大,表示物体运动的速度越大。如
果图像是一条平行横轴的直线,表示物体静止。
由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长,甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大,乙的速
度小。
(速度-时间)图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像,纵坐标表示速度(v),横坐标
②
表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条平行于横轴的直线,表示物体做匀速直线运动;如果不是水平直线,表示物体做变速运
动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
1.【新情境】 与健康指标结合
BMI(Body Mass Index)指数,简称体质指数,是国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标
准。计算公式为:BMI=质量÷身高2,若公式中的物理量都采用国际单位制中的基本单位,则BMI的单位
应该是 (用字母表示);小明用刻度尺测量某同学的身高如图所示,该同学身高为
cm。
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【答案】 kg/m2 172.0
【详解】[1]BMI的计算公式:BMI=质量÷身高2。在国际单位制中,质量的基本单位是千克(kg),身高
的基本单位是米(m)。将这两个物理量单位代入公式时,得到的BMI的单位应该是 kg/m2 。
[2]由图可知,刻度尺的分度值是1cm,头顶所对172.0cm的刻度线,则该测同学的身高为172.0cm。
2.【新考法】
(2024·内蒙古通辽·中考真题)如图所示是一只金雕抓起绵羊在半空中展翅滑翔的罕见画面,金雕翅膀呈
机翼状可以为其提供向上的升力而不掉落,尖锐的爪子是它抓起猎物的利器。请你就此情景提出一个物理
问题并用所学物理知识予以解答。
物理问题: ?
物理解答: 。
【答案】 见解析 见解析
【详解】[1][2]滑翔过程中,金雕和绵羊在半空中一起运动,则以绵羊为参照物,金雕的位置不发生变化,
所以金雕是静止的。故可提出的物理问题:滑翔过程中以绵羊为参照物,金雕是运动的还是静止的?物理
解答:滑翔过程中以绵羊为参照物,金雕是静止的。
3.【新情境】 与航天技术发展结合
2024年10月30日,神舟十九号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接。在神舟十九号靠近
空间站的过程中,如图所示,以空间站为参照物,神舟十九号是 的;对接完成后,以空间站为参
照物,神舟十九号是 的。以地面指挥中心为参照物,空间站是 的。
【答案】 运动 静止 运动
【详解】[1]在神舟十九号靠近空间站的过程中,以空间站为参照物,神舟十九号的位置不断改变,是运动
的。
[2]对接完成后,以空间站为参照物,神舟十九号的位置不变,是静止的。
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[3]以地面指挥中心为参照物,空间站的位置不断改变,是运动的。
4.【新考法】 古代传统文化
5000年的中华文明,不仅有四大发明和无数的诗词歌赋,在物理学的各个领域也都有过重要的发现。比如:
南宋诗人陈与义的《襄邑道中》“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱
东”诗句,“云与我俱东”(“俱东”指一起向东)选取的参照物是 ;“刻舟求剑”是人人皆知
的典故,郑人之所以没有通过“刻舟”而求得剑,是由于他不懂得运动和静止是 的物理知识所致。
【答案】 河岸 相对
【详解】[1]“不知云与我俱东”可知,相对于河岸来说,诗人与云都是向东运动的,也就是说,二者的运
动状态相同,相对静止。
[2]在“刻舟求剑”的故事中,郑人之所以没有通过“刻舟”而求得剑,是由于他不懂得运动和静止是相对
的物理知识。
5.【新情境】
(2024·山东德州·中考真题)如图为一本放在课桌上的物理课本,下列估测正确的是( )
A.课本中一张纸的厚度约为1mm
B.课本受到的重力约为2N
C.课本从课桌掉落到地面的时间约为1min
D.课本平放时上表面受到的大气压力约为50N
【答案】B
【详解】A.课本中100张纸的厚度约为1cm,一张纸的厚度约为0.1mm,故A错误;
B.课本的质量约为200g=0.2kg,受到的重力
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
故B正确;
C.课桌的高度不到1m,课本从课桌掉落地面的时间很短,在0.5s左右,故C错误;
D.课本的长约为26cm,即0.26m;宽约为18cm,即0.18m,在标准大气压下,课本平放时上表面受到的
大气压力约为
F=pS=1×105Pa×0.26m×0.18m=4680N
0
故D错误。
故选B。
6.【新考法】 实践制作
小虎科技小组制作了甲、乙两个遥控小车,在测试阶段将甲、乙两车从t=0s时由同一起点向右运动,两者
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运动的路程~时间图像分别如图中的甲、乙所示,下列判断正确的是( )
A.在0~8s内,甲车的速度是10m/s
B.在0~8s内,甲、乙车的平均速度相同
C.t=5s时,甲、乙两车相遇
D.在0~5s内,甲车相对于乙车向左运动
【答案】B
【详解】A.由图像可知,在0~8s内甲车行驶的路程是40m,则甲车的速度为
故A错误;
B.由图像可知,在0~8s内,乙车行驶的路程是40m,则乙车的平均速度为
即v =v ,故B正确;
甲 乙
C.由图像可知,t=5s时,甲运动的路程是25m,乙运动的路程是20m,两车由同一起点向右运动,则两
车相距5m,故C错误;
D.由图像可知,在0~5s内,甲车的速度大于乙车的速度,则以乙车为参照物,甲车向前运动,即甲车相
对于乙车向右运动,故D错误。
故选B。
7.(多选)如图甲是用无人机拍摄的开封“铁塔”,如图乙是拍摄时用a、b两无人机由同一起点运动时
的路程s与时间t的关系图像,下列说法正确的是( )
A.b无人机在0-4s内的速度是1m/s
B.a无人机在0-8s内的平均速度是2m/s
C.0-4s内,a无人机比b无人机的速度大
D.a、b无人机在0-8s内均一直做匀速直线运动
【答案】AC
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【详解】A.由图乙可知,b无人机一直做匀速直线运动,整个运动过程中速度不变。在0~8s内的路程是
8m,其速度为
故A正确;
B.由图乙可知,a无人机在0~8s内的路程是8m。则a无人机在0~8s内的平均速度是1m/s,故B错误;
C.从图像可以看出,在0~4s内,a无人机和b无人机的s-t图像都是一条倾斜的直线,即它们都在做匀速
直线运动。且相同时间内a的路程大于b,所以a无人机的速度比b大。 故C正确;
D.从图像中可以看出,a无人机在0~4s内做匀速直线运动,4~8s内处于静止状态。b无人机一直做匀速
直线运动,故D错误。
故选AC。
8.(2024·吉林·中考真题)如图是“测量物体运动的平均速度”实验装置。
(1)为便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持很 的坡度。
(2)B为AC中点, ,两次实验小车都从A点由静止下滑,到达C点所用时间为2.8s,到达B点
所用时间为2s,则小车通过AB段的平均速度为 m/s。
(3)由实验可得:小车在下滑过程中速度越来越 。
【答案】 平缓 0.25 快
【详解】[1]小车所放的斜面应保持较小的坡度,小车速度变化越慢,这样小车在斜面上运动时间会长些,
便于测量时间。
[2]小车通过AB段的平均速度为
[3]由题可知,AB段与BC段路程相等,AB段所用时间为2s,BC段所用时间为
所以BC段的速度大于AB段的速度,故小车在下滑过程中速度越来越快。
9.【新情境】 与人工智能结合
“天工”是中国设计制造的人形机器人,它具有卓越的运动能力、适应复杂地形的能力,奔跑速度刷新了
全尺寸人形机器人移动速度的世界纪录,标志着中国在机器人技术领域的重大进展。
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(1)若在一次测试中,它用时20s通过一段长度为50m的平直路面,它通过这段路程的平均速度是多少m/s?
(2)若它以(1)中的平均速度在同样的路面运动80s,通过的路程是多少m?
【答案】(1)2.5m/s
(2)200m
【详解】(1)机器人运动速度
(2)根据(1)中的平均速度,机器人通过的路程
考点二 力 弹力 重力
考法 01 力的概念、作用效果及相互作用
1.(2024·江苏盐城)2024年5月,我国科学家成功研发出微尺寸昆虫仿生机器人,机器人身体最长尺寸
仅有2个食指指甲的宽度,大约 cm,如图所示。“昆虫”机器人前腿长后腿短,它前进的动力是靠
两个前腿振动击打地面获得的,这说明力的作用是 的。
【答案】 2 相互
【解析】[1]食指指甲的宽度在1cm左右,所以机器人身体最长尺寸大约2cm。
[2]当“昆虫”机器人的前腿振动击打地面时,前腿给地面一个力,同时地面也会给前腿一个反作用力,推
动机器人前进,体现了力的相互作用。
2.(2024·河南)在学习物理之前,我们头脑中常存在一些不科学的观点,学习物理后,要能运用事实证
据进行质疑和修正。请参照示例,另外列举一个常见的错误观点,并通过实例进行反驳,写出正确观点。
【示例】错误观点:两个物体不接触,就没有力的作用。
反驳的实例及正确观点:磁铁靠近铁球,能将铁球吸引过来,因此两个物体不接触,也能有力的作用。
错误观点: 。
反驳的实例及正确观点: 。
【答案】 见解析 见解析
【解析】[1]错误观点:只要两个物体相接触就一定有力的作用。
[2]反驳的实例及正确观点:竖直放在竖直墙边的物体刚好与墙面接触,没有力的作用,因此两个物体相接
触不一定有力的作用。
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考法 02 弹簧测力计的使用的读数
3.(2024·江苏盐城)如图所示,弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方。在使用它测量钩码重力之
前,应该先( )
A.把挂钩向下拉 B.把挂钩向上托
C.把面板向上移 D.把面板向下移
【答案】D
【解析】弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方,说明弹簧测力计在不受力时指针已经偏下,因此在
使用它测量钩码重力之前,应该先把把面板向下移,使指针指在零刻度线上,然后再进行测量。
故选D。
4.(2024·广东广州)实验小组在探究弹簧伸长量(x)与弹簧受到拉力(F)关系的实验中,得到如图甲
所示的 关系图像(图线记为a)。
(1)分析图甲的数据,得到实验结论: ,则比值k的单位是______,
这根弹簧k的大小为______;
(2)把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的k是否会发生变化?实验小组的同学对此产生了兴趣并提出
了各自的猜想:
甲同学:因为是同一根弹簧,所以k不变;
乙同学:因为弹簧变短了,所以k变小;
丙同学:因为弹簧变短了,所以k变大;
为验证猜想,他们对剩余部分弹簧进行如下探究:
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时如图乙,则此时弹簧长度为______cm;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图丙所示,每个钩码的重力为 ,则弹簧下端受到钩码的
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拉力 ______ N,此时弹簧的伸长量 ______ cm;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如下表;
④根据表中的数据,请在甲图中描点,并画出 图像(对应图线记为b);______
弹簧受到的拉
0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
力F/N
弹簧的伸长量
0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00
x/cm
⑤比较图线a、b,可以判断______(选填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想是正确的。
【 答 案 】 ① . N/cm ②. 0.5N/cm ③. 3.00 ④. 2.5 ⑤. 2.50 ⑥.
⑦. 丙
【解析】
(1)[1][2]拉力的单位是N,弹簧的伸长量单位是cm,则比值k的单位是N/cm;这根弹簧k的大小为
(2)①[3]如图乙,此时弹簧长度为
11.50cm-8.50cm=3.00cm
②[4][5]如图丙所示,每个钩码的重力为 ,5个钩码的总重力为2.5N,则弹簧下端受到钩码的拉力为
2.5N,此时弹簧的伸长量
④[6]在图甲中依次找到并标出表格中数据对应的各点,然后连接起来,如图所示:
⑤[7]图线b的k值为
大于原来图线a 的k值,可以判断丙同学的猜想是正确的。
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考法 03 重力的方向和重心
5.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)关于建造楼房时利用的物理知识,下列说法正确的是( )
A.砌墙时使用铅垂线,利用了重力的方向是垂直向下的
B.用一根U形水管来确定等高点,利用了连通器的原理
C.保温板主要利用了材料硬度大的特点
D.将瓷砖贴在墙上,利用了分子间存在斥力
【答案】B
【详解】A.砌墙时使用铅垂线,这是利用了重力的方向始终是竖直向下的,不是垂直向下,当墙体与铅
垂线平行时,说明墙体是竖直的,否则说明是倾斜的,故A错误;
B.U形水管上端开口下端连通,是连通器,当连通器内水不流动时,各连通器的水面相平,故用一根U
形水管来确定等高点,是利用了连通器的原理,故B正确;
C.保温板主要利用隔热效果好,能有效防止热量散失,故C错误;
D.将瓷砖贴在墙上,利用了分子间存在引力,故D错误。
故选B。
6.(2024·陕西·中考真题)“时代楷模”张玉滚老师扎根山区,将青春奉献给家乡的教育事业。如图,张
老师挑着扁担将书本运回学校。下列分析正确的是( )
A.张老师停下时没有惯性
B.扁担被压弯说明力可以改变物体的形状
C.书本受到的重力方向会因袋子晃动而发生改变
D.扁担对肩膀的压力与肩膀对扁担的支持力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.由于物体保持原来的运动状态不变的性质为惯性,所以一切运动或静止的物体都具有惯性,
故张老师停下时,仍具有惯性,故A错误;
B.扁担两端的书本对扁担有拉力,所以扁担被压弯,扁担的形状发生变化,说明力可以改变物体的形
状,故B正确;
C.由于重力的方向始终竖直向下,所以袋子晃动时,书本受到的重力方向始终竖直向下,不会发生变
化,故C错误;
D.扁担对肩膀的压力的受力物体为肩膀,肩膀对扁担的支持力的受力物体为扁担,两个力的受力物体不
同,所以两个力不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
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考法 04 重力的计算
7. (2024·天津)如图所示的是一种智能装卸机器人,它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在 内将
质量为 的货物沿竖直方向匀速提升 。 取 ,求:
(1)货物所受的重力;
(2)机器人提升货物的功率。
【答案】(1) ;(2)
【解析】
解:(1)货物所受的重力
(2)机器人提升货物的功率
答:(1)货物所受的重力是 ;
(2)机器人提升货物的功率是 。
知识点一 力
1. 力
力的概念 力是物体对物体的作用,用符号“F”表示
力可以改变物体的形状,使物体发生形变
力的作用效果 力可以改变物体的运动状态(运动状态的改变包括由静止到运动,由运动到静止,速
度大小或运动方向发生变化)
力的三要素 大小、方向、作用点
物体间力的作用是相互的。一个物体对另一个物体施力时,另一个物体也同时对它施
力的相互作用
加力的作用
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知识点二 弹力
1.弹簧测力计
测量力的大小的工具叫做测力计。其中利用弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越
弹簧测力计
长的原理制成的测力计叫做弹簧测力计
使用前:(1)观察测量范围、分度值和零刻度线,检查指针是否指在零刻度线上。
若没有,需要调零;(2)沿弹簧轴线方向轻轻来回拉动几次挂钩,放手后观察指针
弹簧测力计的 是否能回到零刻度线处,以防止弹簧卡壳
使用方法 使用时:(1)测量:要使弹簧测力计的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线
上,弹簧不要靠在刻度盘上;(2)读数:应让视线垂直于刻度盘读数;(3)记录:
在记录数据时要带上单位;(4)待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的挂钩一端
特别提醒 弹簧测力计不仅能测竖直方向或水平方向的力,其他方向的力也可测量。在测量时,只要
保证弹簧测力计所测力的方向与弹簧测力计的轴线方向一致即可。
知识点三 重力
1. 重力
重力的产生 由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,通常用字母G表示
物体所受重力跟它的质量成正比。公式:G=mg,G表示重力,m表示质量,g表示重力
重力的大小
与质量的比值
(1)重力的方向总是竖直向下,而不是垂直向下。
重力的方向 (2)重力的方向不受其他作用力的影响,与物体的运动状态及位置无关;
(3)重力方向的应用:铅垂线、水平仪
(1)外形规则、质量分布均匀的物体重心在它的几何中心上。
(2)物体的重心不一定在物体上。
重心
(5)为了研究问题方便,在受力物体上画力的示意图时,常把力的作用点画在重心
上。
特别提醒 “竖直向下”指与水平面垂直向下,所以“竖直向下”决不能说成“垂直向下”或“向
下”。
1.【新情境】 力与航空航天结合
(2024·青海·中考真题)如图所示,航天员轻轻一推舱壁后,向相反的方向运动,说明力可以改变物体的
,航天员会继续运动是因为具有 。
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【答案】 运动状态 惯性
【详解】[1]力可以改变物体的形状和运动状态,舱内悬空的航天员轻推舱壁后,向相反的方向运动,说明
力可以改变物体的运动状态。
[2]由于宇航员具有惯性,所以会继续保持原来的运动状态运动,从而继续沿原来方向飘动。
2.【新考法】 与谚语、古诗词结合
中华文化博大精深,人们根据物理现象总结了很多俗语、谚语,如“叶落归根”中树叶离开树枝后最终落
到地面,说明重力的方向是 以及力可以改变物体的 。“临崖立马收缰晚”中马不能立即停下,
是因为马 。
【答案】 竖直向下 运动状态 具有惯性
【详解】[1][2]由于重力的方向总是竖直向下的,因此树叶离开树枝后最终落到地面,同时说明力可以改变
物体的运动状态。
[3]“临崖立马收缰晚”中是由于惯性马还要保持原来的运动状态向前运动,所以到达悬崖后不能立即停下
来。
3.(2024·江苏盐城·中考真题)用橡皮筋来做几个小实验:①手拉橡皮筋,橡皮筋伸长,说明力可以使物
体发生 ;②用手拨动拉紧的橡皮筋,橡皮筋会发出声音,说明声音是由物体 产生的;③用橡
皮筋做成“弹弓”,能将物体弹射,说明拉长的橡皮筋具有 能。
【答案】 形变 振动 弹性势
【详解】[1][2]用手拉橡皮筋,橡皮筋被伸长,橡皮筋的形状发生了变化,表明力能使物体发生形变;因为
声音是由物体的振动产生的,所以拨动橡皮筋,橡皮筋会振动而发出声音。
[3]物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能,橡皮筋被拉长后,发生弹性形变,此时橡皮筋具有弹性
势能。
4.(2024·福建·中考真题)如图是丰子恺的书画作品,生动描绘了儿童学种瓜的场景,下列说法错误的是
( )
A.蹲坐的儿童站起来,重力势能变小
B.风吹枝弯,说明力可以改变物体的形状
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C.提水桶时感到桶在拉手,说明力的作用是相互的
D.提水前行中突然减速,水溅出是由于水具有惯性
【答案】A
【详解】A.蹲坐的儿童站起来,质量不变,高度增大,所以重力势能变大,故A错误,符合题意;
B.风吹枝弯,这说明力的作用效果是可以改变物体的形状,故B正确,不符合题意;
C.提水桶时感到桶在拉手,说明物体之间力的作用是相互的,故C正确,不符合题意;
D.提水前行中突然减速,水由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动,所以水会向前溅出,故D正
确,不符合题意。
故选A。
5.【新考法】
如图所示,用弹簧测力计悬吊一硬棒且使其处于水平静止状态,O点为硬棒的几何中心,下列说法正确的
是( )
A.弹簧测力计的读数为2.2N B.这种办法无法测量硬棒受到的重力
C.硬棒的重心为O点 D.硬棒的重心为A点
【答案】D
【详解】A.由图可知,弹簧测力计的量程为5N,分度值为0.2N,故弹簧测力计的示数为2.4N,故A错
误;
B.由题意知,硬棒处于水平静止状态,受力平衡,因此木棍所受重力等于拉力,即等于弹簧测力计示数,
故B错误;
CD.重心为物体重力的等效作用点,硬棒在A点受力平衡,故A为重心,故C错误,D正确。
故选D。
6.【新情境】 与体育运动结合
(2024·四川南充·中考真题)关于近期举行的2024年巴黎奥运会选拔赛的比赛项目,下列说法正确的是(
)
A.运动员在跳鞍马过程中要助跑,是利用运动员的惯性
B.运动员在做单杠项目前,手要擦上滑石粉,是为了减小摩擦力
C.在自由体操项目中,运动员在空翻离地后到落回地面前,不受重力
D.运动员站在平衡木上静止不动,受到的重力与运动员对平衡木的压力是一对平衡力
【答案】A
【详解】A.由于运动员具有惯性,所以运动员在跳鞍马过程中要助跑,利用运动员的惯性,能跳得更远,
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故A正确;
B.运动员在做单杠项目前,手要擦上滑石粉,增大接触面的粗糙程度,是为了增大摩擦力,故B错误;
C.由于地球表面的物体都受到重力作用,所以在自由体操项目中,运动员在空翻离地后到落回地面前,
仍受重力,故C错误;
D.运动员站在平衡木上静止不动,受到的重力方向竖直向下,运动员对平衡木的压力方向向下,两个力
方向相同,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
7.(2024·重庆·中考真题)2024年全国游泳冠军赛上,费立纬以14分49秒30的成绩获得男子1500m自
由泳冠军。下列有关说法正确的是( )
A.运动员折返后不划水仍前进是由于惯性
B.游泳时以泳池为参照物运动员是静止的
C.运动员在池水中前进时不受重力的作用
D.加速冲刺阶段运动员受到平衡力的作用
【答案】A
【详解】A.运动员折返后不划水仍前进,是因为运动员具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故A正确;
B.游泳时以泳池为参照物,运动员与泳池之间的位置不断发生变化,所以运动员是运动的,故B错误;
C.运动员在池水中前进时,仍受到重力的作用,故C错误;
D.加速冲刺阶段运动员的运动状态不断发生变化,所以运动员受到非平衡力的作用,故D错误。
故选A。
8.【新情境】
(2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,是能在火星上飞行的直升机——机智号,其质量为1.8kg,飞行时
旋翼转速达到每分钟2400转,是地球上普通直升机旋翼转速的8倍以上,地球上的直升机飞行时,旋翼在
空气中旋转获得相对气流,从而获得升力(火星表面g取4N/kg)。下列说法中正确的是( )
A.火星表面没有气体 B.火星表面有稀薄的气体
C.机智号在火星上重为18N D.机智号从地球到火星质量减小
【答案】B
【详解】A.直升机飞行时,旋转的旋翼对空气施加向下的力,由于物体间力的作用是相互的,空气就会
给旋翼一个向上的力,即飞机的升力,直升机能在火星表面飞行,说明火星表面是有空气的。故A错误;
BC.直升机能在空中飞行,升力至少要等于其重力,机智号在火星上受到的重力为
比在地球上所受的重力小,为了克服重力升空,在火星上飞行时旋翼转速是地球上的8倍,说明火星表面
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空气较稀薄,只有增大转速才能获得相对气流,从而获得升力。故B正确,C错误;
D.物体的质量不随位置而改变,机智号从地球到火星只是位置变了,质量不变。故D错误。
故选B。
考点三 运动和力
考法 01 阻力对物体运动的影响
1.(2024·湖南)如图所示,探究“阻力对物体运动的影响”实验中,保持同一小车每次从斜面同一高度
由静止滑下,只改变水平木板表面的粗糙程度,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小车在水平木板上运动过程中只受摩擦力的作用
B.小车在粗糙程度不同的水平木板表面滑行的距离相同
C.水平木板表面越粗糙,该小车在水平木板上运动时所受的摩擦力越大
D.该实验能直接验证当物体受到的阻力为零时,物体将一直做匀速直线运动
【答案】C
【解析】A.不计空气阻力,小车在水平木板上运动过程中,在竖直方向受到重力和支持力,在水平方向
只受摩擦力的作用,故A错误;
B.小车在粗糙程度越大的水平木板表面滑行时,受到的阻力越大,运动速度减小的越快,小车滑行的距
离越小,故B错误;
C.小车在水平木板上运动时,对水平木板的压力一定,因此水平木板表面越粗糙,所受的摩擦力越大,
故C正确;
D.由于绝对光滑的水平面是不存在的,因此该实验不能直接验证当物体受到的阻力为零时,物体将一直
做匀速直线运动,而是根据科学推理得出的,故D错误。
故选C。
考法 02 根据牛顿第一定律判断物体的运动状态
2.(2024·青海西宁·中考真题)我国自主研制的智能乒乓球机器人,能通过图像传感装置综合分析运动员
的各项技术,并针对性地变换发球、回球等操作,以提高运动员的技术水平。下列说法正确的是( )
A.乒乓球被击出后,运动轨迹发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因
B.球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力
C.乒乓球被击出后,从高处下落的过程中动能不变,重力势能增大
D.乒乓球被击出后,若所受的力全部消失,它一定保持静止状态
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【答案】A
【详解】A.乒乓球被击出后,在重力作用下,运动轨迹发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因,
故A正确;
B.球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.乒乓球被击出后,从高处下落的过程中质量不变,速度增大,高度降低,所以动能变大,重力势能减
小,故C错误;
D.根据牛顿第一定律,乒乓球被击出后,若所受的力全部消失,它将做匀速直线运动,故D错误。
故选A。
3.(2024·山东枣庄·中考真题)在体育测试中,小明同学掷实心球的场景如图所示,图中a点是球刚离开
手的位置,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后滚动到d点停止。下列说法正确的是( )
A.球从a点上升到b点,是因为球受到手的推力作用
B.球在b点的速度为零
C.若球在b点受到的力全部消失,则球做匀速直线运动
D.球从c点运动到d点停止,说明物体运动需要力来维持
【答案】C
【详解】A.实心球从a点上升到b点,是因为实心球具有惯性,离开手后,不可能再受到手的推力作用,
故A错误;
B.由于实心球击出时具有水平方向上的速度,并且在水平方向不受外力,故水平速度不变,所以在最高
点速度不为零,故B错误;
C.球运动b点时,还有水平向右运动的速度,若一切外力都消失,球会继续水平向右匀速直线运动,故C
正确;
D.实心球最终到d点停止,是因为受到阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,物体运动不需
要力来维持,故D错误。
故选C。
4.(2024·山东烟台·中考真题)乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们喜欢。关于乒乓球运动中蕴含
的力学知识,下列说法正确的是( )
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A.乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力
B.乒乓球的质量小,所以容易被快速抽杀
C.空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止
D.球拍击球时,只能改变乒乓球的运动方向
【答案】B
【详解】A.乒乓球在空中飞行时受到重力和阻力作用,没有受到了向前的推力,故A错误;
B.乒乓球的质量小,惯性小,运动状态在受力后容易发生改变,所以容易被快速抽杀,故B正确;
C.空中飞行的乒乓球,若它所受的力全部消失,它将以原来的速度和方向做匀速直线运动,故C错误;
D.球拍击球时,可以改变乒乓球的运动状态,可以改变乒乓球的运动方向,也可以改变乒乓球的速度,
故D错误。
故选B。
考法 03 生活中的惯性现象
6.(2024·江苏扬州)坐在轿车后排的市民也应自觉系上安全带。系安全带可减小下列哪种情况发生时对
乘客的伤害( )
A.快速启动 B.匀速行驶 C.紧急刹车 D.缓慢加速
【答案】C
【解析】乘客和轿车一起向前运动过程中,当车辆突然减速或紧急刹车时,人由于惯性要保持原来的运动
状态,继续向前运动,有可能由于撞到车身而受伤,系上安全带可以阻止人的身体继续向前运动,减小当
车辆突然减速或紧急刹车时对乘客的伤害,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.(2024·山西)如图所示,一辆公交车正在水平路面匀速向右行驶,遇到突发情况紧急刹车时,下列能
正确表示车内拉环情形的是( )
A. B.
C. D.
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【答案】A
【解析】车、拉环一起向右做匀速直线运动,紧急刹车,公交车的速度减小,拉环的上部随公交车一起速
度减小,由于惯性,拉环要保持原来的运动状态继续前进,拉环向右摆动,由图示可知,BCD错误,A正
确。
故选A。
考法 04 探究二力平衡的条件
8.(2024·江苏盐城)下列情形中,松手后纸片还能保持平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个质量相等的钩码,纸片两端受到的两个力的大小相
等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,纸片能保持平衡状态,故A
符合题意;
B.纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个和一个质量相等的钩码,纸片两端受到的两个力的大小不相
等,即两个力的大小不相等、方向相反、作用在同一条直线上,所以不是一对平衡力,纸片不能保持平衡
状态,故B不符合题意;
C.纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个质量相等的钩码,但纸片扭转一个角度,纸片两端受到的两个
力的大小相等、方向相反、但不是作用在同一条直线上,不是一对平衡力,纸片不能保持平衡状态,,故
C不符合题意;
D.纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个质量相等的钩码,但用剪刀把纸片剪成两段,纸片两端受到的
两个力的大小相等、方向相反、但不是作用在同一个物体上,不是一对平衡力,纸片不能保持平衡状态,
故D不符合题意。
故选A。
9.(2024·四川成都)在“探究二力平衡的条件”实验中,同学们设计了如图所示的甲、乙两种实验方
案。小张同学认为乙方案更合理,理由是乙方案中使用小车时 对实验的影响更小,可以忽略不
计。实验中同学们认定小车在水平方向受力平衡,所依据的现象是小车 。
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【答案】 摩擦力 静止
【解析】[1]乙装置更加合理,是因为将木块改为小车,将滑动摩擦力变为滚动摩擦力,大大减小了摩擦,
减小了摩擦力对实验的影响。
[2]当小车处于静止状态时,小车处于平衡状态,所以可以认定小车在水平方向受力平衡。
考法 05 二力平衡条件及应用
10.(2024·甘肃白银)“无人机”送快递是低空经济的一种重要形式.无人机起飞时,吹向下方的风量增
加,使无人机上升的力的施力物体是 ;若无人机下方用一根绳子悬挂快递,不考虑空气阻
力,则在无人机斜向右上方匀速直线飞行过程中,悬挂重物的绳子 (选填“会”或“不
会”)偏离竖直方向。
【答案】 空气 不会
【解析】[1]无人机上升时向下吹风,无人机对空气的力向下,由于力的作用是相互的,则无人机受到向上
的空气的作用力,所以使无人机上升的力的施力物体是空气。
[2]无人机斜向上做匀速直线运动时,下方的重物和无人机相对静止,则下方的重物同样做匀速直线运动,
可知重物处于平衡状态,受平衡力的作用,重物受重力和细线的拉力,由二力平衡可知,细线的拉力和重
力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,因重力的方向为竖直向下,可知细线不会偏离竖直方向。
11.(2024·上海)物理王坐电梯回家时,电梯匀速上升。若他对电梯的压为F,电梯对他的支持力为
1
F,他受到的重力为G,则下列判断中正确的是( )
2
A.F>G B.F>G
1 2
C.F 和F 是平衡力 D.F 和G是平衡力
1 2 2
【答案】D
【解析】电梯匀速上升,小明也随电梯一起匀速上升,小明处于平衡状态,小明受到的重力与电梯对他的
支持力是一对平衡力,大小相等,即F 和G是平衡力, ;小明对电梯的压力和电梯对他的支持力为
2
相互作用力,大小相等,即 。故ABC错误,D正确。
故选D。
考法 06 相互作用力和平衡力的分析
12.(2024·四川巴中·中考真题)如图所示,某同学静止站立在水平地面上。下列说法正确的是( )
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A.人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
B.人受到的重力与地面对人的支持力是一对平衡力
C.人受到的重力与地面对人的支持力是一对相互作用力
D.人受到的重力与人对地面的压力是一对相互作用力
【答案】B
【详解】A.人对地面的压力与地面对他的支持力分别作用在不同物体上,不是一对平衡力,故A错误;
BC.人受到的重力与地面对人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,
是一对平衡力,故B正确,C错误;
D.人所受的重力和人对地面的压力,作用在不同一物体上,并且二力方向相同,因此不是一对平衡力,
也不是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
13.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)为了强身健体,泽轩同学每天都要用哑铃锻炼。如示意图所示,
泽轩同学平举手臂,静止拿着哑铃。以下受力分析正确的是( )
A.当感觉肌肉酸软时,是因为哑铃给手的摩擦力大小增大了
B.哑铃所受重力和手对哑铃的摩擦力是一对相互作用力
C.哑铃所受重力和手对哑铃的作用力是一对相互作用力
D.哑铃所受重力和手对哑铃的作用力是一对平衡力
【答案】D
【详解】AB.泽轩同学平举手臂,静止拿着哑铃,哑铃处于平衡状态,受到的重力和手对它的摩擦力是一
对平衡力,哑铃重力不变,受到的摩擦力也不变;由于力的作用是相互的,哑铃给手的摩擦力也不变,故
AB错误;
CD.哑铃所受重力和手对哑铃的作用力作用在同一物体上,大小相等、方向相反、在同一条直线上,是一
对平衡力,故C错误,D正确。
故选D。
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知识点一 牛顿第一定律
1. 牛顿覅一定律
(1)阻力对物体运动的影响
在水平面上运动的物体受到的阻力越小,运动的距离越大;如果运动的物体不受阻力,将一直保持匀速
直线运动状态。
(2)牛顿第一定律
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
释义:(1)“一切”表明定律对所有物体都是适用的;(2)“没有受到力的作用”包含
牛顿第一 两层意思:一是理想情况,物体没有受到任何力的作用;二是物体受到的各个力相互抵
定律 消,相当于不受力。这是定律成立的条件;(3)“总保持”表明物体不受力时只有两种
状态,要改变这两种状态物体必须受到力的作用;(4)“或”即两种状态居其一,不能
同时存在
一切物体都有保持运动状态不变的性质,说明物体的运动不需要力来维持,不受任何力的
对牛顿第 作用时,原来运动的物体,将保持匀速直线运动状态,原来静止的物体将保持静止
一定律的 牛顿第一定律不是实验定律,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出
理解 来的。由于从牛顿第一定律得出的一切推论都经受住了实践的检验,因此它已经成为公认
的物理学基本定律之一
知识点二 惯性
1.惯性
定义 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性。
惯性的大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,物体的运动状态越难改变。与物
影响因素
体是否受力、运动快慢无关。
①一切物体具有惯性;
理解 ②惯性是物体的一种属性,而不是一种力。所以不能说“受到惯性”、“惯性力”,只
能说“由于惯性”或“具有惯性”。
①跳远运动员的助跑;②用力可以将石头甩出很远;③利用盛水容器,泼水浇菜;④烧
利用 锅炉时,用铁锨往炉膛内添加煤;⑤撞击锤柄几下,套紧锤头;⑥使劲甩手可把手上的
水甩掉;⑦拍打衣服可除去灰尘等。
①小型客车前排乘客要系安全带;②车辆行使要保持距离;③运输玻璃制品,装玻璃制
防范 品需要包装且要垫上很厚的泡沫塑料;④骑自行车的速度太快,容易发生事故;⑤当汽
车超载时,汽车遇到紧急情况时,车不容易刹住等。
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知识点三 二力平衡
1. 二力平衡
(1)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,这两个力就彼此平衡。
(2)二力平衡条件的应用
确定力的大小和方向
根据二力平衡条件,如果知道了其中一个力的大小、方向,就可确定另外一个力的大小和方向。
(1)我们在用弹簧测力计测量物体所受的重力时,利用二力平衡,这时物体所受的重力和弹簧测力
计对物体的拉力相互平衡,大小相等。
(2)我们用重锤线显示重力的方向,也利用二力平衡,这时重锤所受的重力和绳子的拉力相互平衡:
方向相反,并且在同一直线上。
根据物体受力情况判断物体运动状态
受力情况 运动状态
物体不受力时 静止或做匀速直线运动
受平衡力 静止或做匀速直线运动
物体受力时
受非平衡力 运动状态发生改变
根据物体物体运动状态判断物体受力情况
运动状态 受力情况
静止 受平衡力作用或不受力
匀速直线运动 受平衡力作用或不受力
运动状态改变 一定受到非平衡力作用
2.二力平衡与相互作用力的比较
相互作用力
平衡力
(作用力与反作用力)
不 力的示意图
同
点
受力物体
分别作用在两个物体上 作用在同一物体上
(本质区
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别)
同时性 同时产生、同时消失 不一定同时产生、同时消失
力的性质 同种性质的力 不一定是同种性质的力
相同点 大小相等、方向相反,并且作用在同一直线上
1.【新考法】 回归教材
(2024·河南·中考真题)乘客乘坐汽车时系好安全带,可以防止急刹车时,由于什么的惯性而受到伤害(
)
A.汽车 B.安全带 C.乘客 D.座椅
【答案】C
【详解】现代汽车速度很快,急刹车时,车身停止运动,而乘客身体由于惯性会继续向前运动,在车内与
车身撞击,为防止发生类似伤害,安全带可以对人体起到缓冲作用。
故选C。
2.【新考法】 生活实践
(2024·吉林长春·中考真题)生活中防止惯性带来危害的实例是( )
A.系安全带 B.向前泼水 C.掷实心球 D.跳远助跑
【答案】A
【详解】A.系安全带,是防止汽车在刹车时惯性带来得危害,故A符合题意;
BCD.向前泼水、掷实心球和跳远助跑都是利用物体的惯性,故BCD不符合题意。
故选A。
3.【新考法】 跨学科实践
(2024·四川广安·中考真题)关于广安市中考体育测试场上出现的运动场景,下列分析正确的是( )
A.小聪进行1000m测试通过终点时不能立即停下来,是因为受到惯性的作用
B.小明进行乒乓球测试时,乒乓球撞击墙面被弹回,说明力的作用是相互的
C.小敏踢出去的足球在草地上滚动一段距离会停下来,是因为足球未受到力的作用
D.小捷在跳绳测试中,起跳时她的重力和地面对她的支持力一定是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.小聪进行1000m测试通过终点时不能立即停下来,是因为小聪具有惯性,惯性不是力,不能
说受到力的作用,故A错误;
B.小明进行乒乓球测试时,因力的作用是相互的,乒乓球撞击墙面的同时液受到墙面对其的反作用力,
因此被弹回,故B正确;
C.小敏踢出去的足球在草地上滚动一段距离会停下来,是因为足球受到草地对其的阻力的作用,故C错
误;
D.小捷起跳时她的脚向下蹬底,她对地面的压力与地面对她的支持力是一对相互作用力,大小相等,方
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向相反。此时地面对她的支持力大于她自身受到的重力,合力向上,故此时她的重力和地面对她的支持力
不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
4.(2024·湖南·中考真题)关于运动场上涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.奔跑的运动员相对坐在看台上的观众是静止的
B.静止在地面上的铅球,所受重力与支持力是一对平衡力
C.投出去的篮球在空中飞行过程中,手的推力一直在对篮球做功
D.跳远运动员助跑后跳得更远,是因为助跑使运动员的惯性更大
【答案】B
【详解】A.运动员在奔跑时,他们的位置相对于看台上的观众是在不断变化的,因此奔跑的运动员相对
坐在看台上的观众是运动的,故A错误;
B.静止在地面上的铅球,处于平衡状态,受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、
作用在同一物体上,是一对平衡力。故B正确;
C.投出去的篮球在空中飞行过程中,不再受到手的推力,由于惯性在空中飞行,手的推力没有对篮球做
功。故C错误;
D.惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性大小与物体的质量
有关,质量越大,惯性越大。跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,目的是为了使自己处于
运动状态,跳起后,由于惯性,身体还要保持原来的速度向前运动以增大跳远的距离;且由于运动员的质
量不变,因此助跑不能使运动员的惯性更大,故D错误。
故选B。
5.(2024·甘肃白银·中考真题)适量运动是健康的生活方式.下列日常运动情景中说法正确的是( )
A.用力将足球踢出,说明力可以改变物体的运动状态
B.篮球离手后能继续向前运动,是由于受到惯性的作用
C.离开蹦床后人还能继续上升,是重力势能转化为动能
D.竖直向上运动到最高点时的排球,受平衡力的作用
【答案】A
【详解】A.足球原来静止在地面,用力将足球踢出,足球就由静止变为运动,说明力可以改变物体的运
动状态,故A正确;
B.篮球离手后能继续向前运动,是因为篮球具有惯性;惯性是物体的固有属性,惯性不是力,不能说受
到惯性的作用,故B错误;
C.离开蹦床后,人还能继续上升,人的高度增加,速度减小,所以重力势能增大,动能减小,故是动能
转化为重力势能,故C错误;
D.竖直向上运动到最高点时的排球,只受到重力作用,所以受非平衡力的作用,故D错误。
故选A。
6.(2024·云南·中考真题)如图是运动员滑冰的情景,下列说法正确的是( )
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A.运动员滑行时只受重力的作用
B.冰刀做得很薄可以减小对冰面的压强
C.停止蹬地后不会立即停下是由于他受到惯性力的作用
D.蹬地后开始滑行说明力是改变物体运动状态的原因
【答案】D
【详解】A.运动员滑行时除了受到重力的作用,还受到支持力和摩擦力的作用,故A错误;
B.冰刀做得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大对冰面的压强,故B错误;
C.惯性不是力,不能给物体作用,停止蹬地后不会立即停下是因为他具有惯性,故C错误;
D.蹬地后,人在反作用力的作用下开始滑行,运动状态发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因,
故D正确。
故选D。
7.(2024·安徽·中考真题)2024年4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运
载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。26日5时04分,在轨执行任务的神舟十七号航天员乘组顺利打开
“家门”,欢迎神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”空间站。随后,两个航天员乘组面向镜头向牵挂他们
的全国人民报平安(如图所示)。下列说法正确的是( )
A.载人飞船在升空的过程中惯性增大 B.“天宫”空间站处于平衡状态
C.地球对“天宫”空间站有吸引作用 D.航天员报平安的声音是通过声波传回地面的
【答案】C
【详解】A.惯性的大小只与物体的质量有关,火箭加速升空的过程中,载人飞船的质量不变,惯性不变,
故A错误;
B.空间站在太空中运动的方向时刻在发生变化,处于非平衡状态,故B错误;
C.“天宫”空间站能绕着地球运动,是因为受到地球对它的吸引作用,故C正确;
D.太空是真空,真空不能传声,所以航天员在太空与地面交流时的声音不是通过声波传向地球的,而是
通过电磁波传向地球的,故D错误。
故选C。
8.(2024·内蒙古包头·中考真题)如图,在游泳比赛中,运动员奋力向后划水,身体快速向前游动。关于
运动员在水中受力和运动情况的分析,下列说法正确的是( )
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A.运动员划水时不受浮力
B.运动员划水时受到水的推力向前游动
C.运动员加速划水,受到的惯性增大
D.运动员对水的力和水对运动员的力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.运动员划水时浸在水中,排开一定体积的水,受浮力的作用,故A错误;
B.运动员划水时给水一个向后的力,由力的作用是相互的,故受到水向前的推力,人向前游动,故B正
确;
C.惯性大小取决于物体的质量,惯性是物体的一种属性,不是力,不能说受到惯性,运动员加速划水,
惯性大小不变,故C错误;
D.运动员对水的力和水对运动员的力是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
9.【新考法】 与健康体检结合
定期体检是保证中小学学生健康的最有效手段之一,如图是体检时测量身高体重的情景,下列说法正确的
是( )
A.人对台秤的压力就是人的重力
B.入受到的重力和台秤对人的支持力是一对平衡力
C.台秤所受的重力和地面对台秤的支持力是一对平衡力
D.台秤对人的支持力和台秤对地面的压力是一对相互作用力
【答案】B
【详解】A.人对台秤的压力和人的重力,这两个力的施力物体和受力物体都不同,不是同一个力,故A
错误;
B.入受到的重力和台秤对人的支持力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是
一对平衡力,故B正确;
C.地面对台秤的支持力大小等于台秤和人的总重,台秤所受的重力和地面对台秤的支持力大小不相等,
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不是一对平衡力,故C错误;
D.台秤对人的支持力和台秤对地面的压力,这两个力的施力物体和受力物体不是互为彼此,不是一对相
互作用力,故D错误。
故选B。
10.(多选)如图所示,在平直路面上向右行驶的小车中,一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端连
接置于小车底板上的木块,弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列判断正确的是( )
A.若木块突然压缩弹簧,则小车一定在做减速运动
B.若木块受到向右的摩擦力,则小车一定在做加速运动
C.木块静止不动时,弹簧对木块的拉力和木块对弹簧的拉力是一对平衡力
D.若弹簧未发生形变,则小车一定在做匀速运动
【答案】AB
【详解】A.若木块突然压缩弹簧,说明小车在突然减速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,所以
才会压缩弹簧,故A正确;
B.若木块受到向右的摩擦力,说明木块向左运动或有向左运动的趋势,则这种情况是由于小车突然加速,
而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,从而造成木块向左运动或有向左运动的趋势,故B正确;
C.木块静止不动时,弹簧对木块的拉力和木块对弹簧的拉力大小相等、方向相反、作用在两个物体上、
作用在同一直线上,是一对相互作用力,故C错误;
D.若小车运动状态虽然改变(即做变速运动),但木块与小车之间只是产生了相对运动的趋势,而并未
发生相对运动,此时弹簧不会发生形变,小车却并不是做匀速运动,故D错误。
故选AB。
11.如图所示是小明同学“探究二力平衡条件”的实验过程。
(1)把木块放在水平桌面上,在两端挂上钩码,发现当两边钩码质量相等时,木块静止。当左侧挂400g钩
码,右侧挂500g钩码时,小木块也保持静止,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”或“不
平衡”);
(2)为了解决这个问题,小明将木块换成小车,如图乙。小车处于静止时,保持F 与F 大小相等,将小车
1 2
扭转到如图丙所示的位置,松手后,小车将 (选填“保持静止”或“扭转回来”);这一步骤说明
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二力平衡时,要满足两个力在 上的条件。
【答案】(1)平衡
(2) 扭转回来 同一直线
【详解】(1)当左侧挂400g钩码,右侧挂500g钩码时,小木块也保持静止,木块处于平衡状态,这时木
块在水平方向受到的力平衡,此时木块和桌面之间的摩擦力对实验产生了影响。
(2)[1][2]保持F 与F 相等,用手将小车扭转到图丙位置,两个力不在一条直线上,松手后,小车将无法
1 2
在此位置平衡,也就不能保持静止,小车将会扭转回来,说明二力平衡时,要满足“两个力作用在同一条
直线上”。
考点四 摩擦力
考法 01 静摩擦力的大小和方向
1. (2024·广东广州)如图,把吸盘压在竖直的玻璃墙上,挤出空气,它就“吸”在玻璃墙上静止不动,
则吸盘所受摩擦力( )
A. 方向竖直向下 B. 方向竖直向上
C. 大于其所受重力 D. 小于其所受重力
【答案】B
【解析】
吸盘“吸”在玻璃墙上静止不动,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等;方向相反,重力方向竖
直向下,摩擦力方向竖直向上,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
考法 02 滑动摩擦力的大小和方向
2.(2024·新疆)运动员从雪坡上加速滑下时,雪坡对运动员的摩擦力的方向和大小分别为( )
A.与运动方向相同,小于重力
B.与运动方向相反,小于重力
C.与运动方向相同,大于重力
D.与运动方向相反,大于重力
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【答案】B
【解析】运动员从雪坡上加速滑下时,雪坡对运动员的摩擦力的方向与运动员相对于雪坡的运动方向相
反,即与运动员的运动方向相反,因为是加速下滑,所以摩擦力小于重力沿雪坡向下的分力,也就小于重
力,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(2024·江苏宿迁)在探究影响滑动摩擦力大小因素的活动中,实验装置如图甲所示,固定弹簧测力计
,拉动木板,测出木块受到的滑动摩擦力。小明又进行测量木板受到木块的滑动摩擦力的尝试。如图乙
所示,水平拉动木板,使木板和木块一起做匀速直线运动,测量木板受到桌面的摩擦力;如图丙所示,固
定木块,再拉动木板,当木板相对于木块滑动时,读出弹簧测力计 的示数。则测量的木板受到木块的滑
动摩擦力( )
A.方向水平向左,拉木板需要匀速运动
B.方向水平向右,拉木板不需要匀速运动
C.方向水平向右,拉木板需要匀速运动
D.方向水平向左,拉木板不需要匀速运动
【答案】A
【解析】图甲中,拉动木板,保持木块处于静止状态,合力为0,木块受到弹簧测力计水平方左的拉力F
和木板对它水平向右的滑动摩擦力f是一对平衡力,弹簧测力计的示数等于木块受到滑动摩擦力大小,即
f=F
又根据力的作用是相互的,且相互作用的两个力大小相等,方向相反,则木块对木板水平向左的滑动摩擦
力fˊ等于木板对木块水平向右的滑动摩擦力f,即
fˊ=f
故测量的木板受到木块的滑动摩擦力方向水平向左,拉木板需要匀速运动。
图乙中,水平拉动木板,使木板和木块一起做匀速直线运动,合力为0,木板和木块受到弹簧测力计水平
方右的拉力F和桌面对它水平向左的滑动摩擦力f是一对平衡力,即
f=F
故弹簧测力计测量的是木板受到桌面的摩擦力。
图丙中,固定木块,若匀速拉动木板,当木板相对于木块滑动时,木板受到木块对它水平向左的滑动摩擦
力、桌面对它水平向左的滑动摩擦力与弹簧测力计对它向右的拉力相等,结合图甲和乙测得的结果,可知
道木板受到木块的滑动摩擦力,
若变速拉动木板,当木板相对于木块滑动时,木板受到木块对它水平向左的滑动摩擦力和桌面对它水平向
左的滑动摩擦力与弹簧测力计 对它向右的拉力不相等,B弹簧测力计示数会变化,无法测出拉力大小,不
能测量的木板受到木块的滑动摩擦力,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
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考法 03 探究影响滑动摩擦力大小的因素
4.(2024·广西)在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,先后把木块放在长木板上,水平向
右拉动木块,当木块匀速运动时,读出弹簧测力计的示数。
(1)如图甲,弹簧测力计示数为2N,根据________ 知识,木块受到的滑动摩擦力为________N;
(2)比较甲和乙实验,可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的________有关;
(3)比较甲和丙实验,可得压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越________;
(4)许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹,是应用步骤(3)的结论来________ (选填“增大”或
“减小”)鞋底与地面的摩擦。
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 2 ③. 压力 ④. 大 ⑤. 增大
【解析】
(1)[1][2]用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,这是利用二力平衡的知识,
此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,木块受到的滑动摩擦力
为2N。
(2)[3]比较甲和乙实验,接触面的粗糙程度相同,乙图中压力较大,弹簧测力计的示数较大,摩擦力较
大,可以得到滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。
(3)[4]比较甲和丙实验,压力相同,丙图中接触面比较粗糙,弹簧测力计的示数较大,摩擦力较大,可
以得到压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[5]运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,
所以是应用步骤(3)的结论来增大鞋底与地面的摩擦。
5. (2024·内蒙古赤峰)为解决班级拔河比赛如何选队员的问题,物理老师引导学生做了“探究滑动摩擦
力大小与哪些因素有关”的实验,他们选择了长木板、棉布、毛巾、木块、相同的钩码若干、弹簧测力计,
进行了实验。
(1)如图所示,将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,
根据___________知识可知,木块受到滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)下表是其中一组同学多次实验获得的实验数据。
实验次数 实验条件 弹簧测力计示数F/N
1 木块 长木板 0.7
2 木块上放1个钩码 长木板 0.9
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3 木块上放2个钩码 长木板 1.1
4 木块上放1个钩码 铺有棉布的长木板 1.2
5 木块上放1个钩码 铺有毛巾的长木板 1.6
①分析表中___________三次实验数据,可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦
力越大。据此结论,选队员时应选体重___________(填“大”或“小”)的同学。
②分析表中2、4、5三次实验数据,可以得出___________,滑动摩擦力越大。
(3)该组同学又探究了不同材质的鞋底对拔河比赛的影响。设计方案如下:选用外形、体积完全相同的
实心橡胶块和塑料块(如图),用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长
木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次;比较实验
数据得出结论。请指出此设计方案存在的问题___________;在不改变器材的情况下提出改进方案
___________。
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 1、2、3 ③. 大 ④. 在压力一定时,接触面粗糙越粗糙 ⑤.
没有控制压力相同 ⑥. 见详解
【解析】
(1)[1]用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,过二力平衡的知识可知,物体受平衡
力时,摩擦力等于拉力,则木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[2][3]①分析表中1、2、3三次实验数据,接触面粗糙程度相同,压力越大,测力计示数越大,滑动
摩擦力越大,据此结论,选队员时应选体重大的同学。
[4]②分析表中2、4、5三次实验中,压力相同,接触面越粗糙,测力计示数越大,可以得出,在压力相同
的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[5][6]此设计方案存在的问题是:没有控制压力相同,改进方案:将橡胶块和塑料块叠放在一起,用
弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方
法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次;比较实验数据得出结论。
考法 04 增大和减小摩擦力的方法
6.(2024·四川宜宾)冰壶运动是冬奥会比赛项目之一。如图所示,运动员穿的两只鞋的鞋底材质不同。
蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,在向后蹬地的过程中,脚受到摩擦力的方向 (选填“向前”或“向
后”),而滑行时的鞋底由塑料制成,目的是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
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【答案】 向前 减小
【解析】[1]蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,脚有向后运动的趋势,地面阻碍脚向后运动,故脚受到的摩擦力向
前。
[2]滑行时的鞋底由塑料制成,目的是为了减小接触面的粗糙程度从而减小摩擦力。
7.(2024·宁夏)自行车上应用了很多物理知识,其中属于增大摩擦力的是( )
A.把手上刻有花纹 B.车轮做成圆形
C.给链条加润滑油 D.前后轮都安装在滚动轴承上
【答案】A
【解析】A.把手上刻有花纹是利用增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故A符合题意;
BD.车轮做成圆形、前后轮都安装在滚动轴承上,都是用滚动代替滑动来减小摩擦,故BD不符合题意;
C.给链条加润滑油是利用使接触面分离的方法来减小摩擦力的,故C不符合题意。
故选A。
考法 05 画力的示意图
8.(2024·河南)如图,手按压水平桌面并向左滑动,可感受到桌面对手的支持力和摩擦力。请以A点为
作用点,画出桌面对手的支持力和摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】桌面对手的支持力垂直于水平桌面向上,手按压水平桌面并向左滑动,桌面对手的摩擦力与相对
运动方向相反,水平向右。
9.(2024·四川广安)如图所示,请作出静止在水平桌面上的书所受的摩擦力和书对桌面压力的示意图。
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【答案】
【解析】由图可知,书在拉力F 的作用下,处于静止状态,由二力平衡条件可知,书受到的摩擦力方向
拉
与拉力F 的方向相反,大小与拉力F 大小相等;书对桌面压力的受力物体是桌面,则作用点在桌面上,
拉 拉
压力方向垂直于桌面向下
考法 06 二力或多力的合成
10.(2024·湖北武汉)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,
返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的重力分别为 和 ,降落
伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
ABCD.根据题意知,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,以返回舱作为受力物体,返回
舱受到自身重力、降落伞对返回舱的拉力为F和空气对返回舱的阻力为f,由于返回舱处于平衡状态,所
以 ,故ACD错误,B正确。
故选B。
11.(2024·内蒙古·中考真题)如图所示,在水平桌面上放置A、B两个长方体物块,A物块受到水平向右
的拉力F=9N,B物块受到水平向左的拉力F=6N,此时A、B两物块一起向右做匀速直线运动,则A对B
1 2
的摩擦力方向 (选填“向左”或“向右”),B对水平桌面的摩擦力大小为 N。
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【答案】 向右 3
【详解】[1]A向右做匀速直线运动,受到的摩擦力与拉力是平衡力,大小相等,方向相反,为 9N,方向
向左;即B对A的摩擦力为9N,A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是相互作用力,大小相等,方向相反,
则A对B的摩擦力为9N,方向向右。
[2]AB一起向右做匀速直线运动,将AB看成一个整体,AB受平衡力作用,由平衡力得,水平桌面对B的
摩擦力为
f=F1-F2=9N-6N=3N
由相互作用力大小相等可知,B对水平桌面的摩擦力大小为3N。
知识点一 摩擦力
1. 摩擦力
两个相互接触的物体,当它们做相对运动(或有相对运动趋势)时,在接触面产生一
认识摩擦力
种阻碍相对运动(或相对运动趋势)的力,这种力叫做摩擦力
(1)接触面粗糙;(2)两物体相互接触并相互挤压(产生压力);(3)两物体间发
产生条件
生相对运动或有相对运动趋势
作用效果 摩擦力的作用总是阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)
摩擦力是作用在两物体接触面上的,但为了研究方便可以把摩擦力的作用等效到一个
作用点
点上
方向 总是与物体相对运动或相对运动趋势方向相反
摩擦力的分类 滑动摩擦力、滚动摩擦力和静摩擦力
2.判断摩擦力方向的三种方法
由摩擦力概念判断 摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反
此方法通常用来判断相对静止的物体间所受静摩擦力的方向。首先假设接触
由假设法判断 面光滑、无摩擦,分析两物体的相对运动情况,然后根据摩擦力阻碍物体相
对运动确定摩擦力的方向
由二力平衡条件判 一对平衡力的方向相反,可以通过与摩擦力相互平衡的另一个力方向来判断
断 摩擦力的方向
3.摩擦力的大小
(1)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
①接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;②压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力
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越大。
(2)静摩擦力的大小与其相平衡的力有关,可用二力平衡求解。
4.增大摩擦和减小摩擦的方法
类别 方法 应用举例
增大接触面间的压力 自行车车闸
汽车、拖拉机、自行车车轮上有凹凸不平的花纹,运动
增大接触面的粗糙程度
增大有益摩擦 员往手上涂防滑粉
火车、汽车在紧急刹车时,制动系统使车轮变滚动为滑
变滚动摩擦为滑动摩擦
动
推动熄火的汽车使其再次启动时,让车内乘客都下车以
减小接触面的压力
减小车重
减小有害摩擦 减小接触面的粗糙程度 冰壶比赛中用冰壶刷擦冰
变滑动摩擦为滚动摩擦 轮滑鞋
使接触面分离 给机械部件加润滑油,气垫船、磁悬浮列车
知识点二 力的示意图
1.力的示意图
(1)用一条带箭头的线段表示力。在受力物体上沿着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,在线段的起点(或终点)表示力的作用点
(2)画力的示意图:①先确定受力物体;②在受力物体上找出力的作用点;③最后沿力的方向画一
条带箭头的线段,标出力的符号、数值和单位。
(3)力的作用点可以在线段的起点,也可以在线段的终点;同一图中,力越大,表示该力的线段越
长;线段要用实线;线段末端标出力的符号,有时还需用数值和单位标出力的大小。
知识点三 力的合成
1.力的合成
如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力。在物理学
中,求几个力合力的过程叫作力的合成。
2.平衡力的合力为0
物体受到几个力时处于平衡状态,则物体所受合力为 0。合力的作用效果相当于物体不受力时的效
果。
3.同一直线上的二力平衡
(1)同一直线上同方向二力的合力,大小等于这两个力大小之和,方向与这两个力的方向相同。记
作:F=F+F。
1 2
(2)同一直线上相反方向的两个力的合力,大小等于两个力大小之差的绝对值,方向和较大的那个
力的方向相同。记作F=|F-F|。
1 2
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1.【新情境】 我国航空航天成就
(2024·云南·中考真题)如图所示是我国研究制造的新一代大型军用运输机“运—20”,制造飞机应选用耐
高温、耐腐蚀、硬度大、密度 、抗电磁干扰能力强的材料;飞机的机轮表面有凹凸不平的花纹是
为了 摩擦。
【答案】 小 增大
【详解】[1]材料的密度小,在体积一定时,质量较小。
[2]飞机的机轮表面有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
2.在水平面上有一物体A,其受到水平推力F=12N和F=5N的作用后,处于静止状态,如图所示。此时
1 2
物体受到的静摩擦力是 N;如果将F 撤去,物体A将 (选填“向右运动”“向左
1
运动”或“静止”)。
【答案】 7 静止
【详解】[1]物体静止,处于平衡状态,所受的力是平衡力,则水平方向所受的两个推力及静摩擦力是平衡
力,所以物体受到的静摩擦力
[2]撤去F,则A在水平方向受到向左的拉力F=5N<7N,还受到水平向右的静摩擦力的作用,此时的静摩
1 2
擦力与F 是一对平衡力,所以A静止。
2
3.如图所示,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的关系及物体运动
的路程与时间的关系分别如图2、3所示,由图像可知,当t=0.5s时,物体受到的摩擦力为 N;
当t=1.5s时,物体受到的摩擦力为 N,当t=2.5s时,物体运动的速度为 m/s。
【答案】 2 4 1
【解析】[1]由图3可知,当t=0.5s时,物体处于静止状态,所以推力与摩擦力相等,为2N。
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[2]当t=1.5s时,物体做变速直线运动,处于不平衡状态,当t=2.5s时,物体做匀速直线运动,此时摩擦
力和推力是一对平衡力,大小相等,可知摩擦力f=4N。又因为压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以
当t=1.5s时,摩擦力也为4N。
[3]当t=2.5s时,物体做匀速直线运动,所以速度为
4.【新考法】 我国科技发展
(2024·江苏盐城·中考真题)如图是我国低真空、磁悬浮高速列车在试验线上行驶的情形。运行管道做成
低真空,主要是为了减小列车所受( )
A.浮力 B.重力 C.阻力 D.支持力
【答案】C
【详解】列车在真空管道中行驶时,列车与空气间的摩擦力很小,可以忽略不计,列车受到的阻力很小,
列车可以高速运行,所以运行管道做成低真空,主要是为了减小列车所受阻力。故ABD不符合题意,C符
合题意。
故选C。
5.【新考法】 日常生活场景
(2024·山东临沂·中考真题)小小卷笔刀,处处皆学问.对下图所示卷笔刀的分析,正确的是( )
A.摇柄的粗糙条纹是为了减小压力 B.底部的橡胶软垫是为了减小摩擦
C.刀片薄薄的刀刃是为了增大压强 D.透明储屑仓设在下方与惯性有关
【答案】C
【详解】A.摇柄的粗糙条纹是为了通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力,不能改变压力大小,故A错误;
B.底部的橡胶软垫是压力一定时,通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力,增大摩擦力,故B错误;
C.刀片薄薄的刀刃是为了通过减小受力面积,增大压强,故C正确;
D.透明储屑仓设在下方与重力有关,削下来的铅笔屑在重力作用下,向下运动,故D错误。
故选C。
6.如图所示,关于物体所受重力或摩擦力的示意图正确的是( )
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A. 正在上升的小球 B. 挂在墙上的小球
C. 沿斜面下滑的木块 D. 被压在墙壁上静止的木块
【答案】B
【详解】重力方向是竖直向下(垂直于水平面)、作用点在重心;摩擦力与物体运动(运动趋势)的方向相
反,作用点在物体的重心上;
A.图中重力的方向画成竖直向上,故A错误;
B.图中重力的方向竖直向下,故B正确;
C.图中物体沿斜面向下运动,摩擦力的方向沿斜面向上,故C错误;
D.图中物体具有竖直向下的运动趋势,则会受到竖直向上的摩擦力,故D错误。
故选B。
7.小闽在家里做研究性学习。如图甲,他将完全相同的木块A和B叠放在水平面上,用10N水平拉力F
1
恰好可以拉着A和B一起做匀速直线运动;接着他将A和B紧靠在一起放在水平面上,用水平向右的力
F 推A使AB一起匀速直线运动(如图乙),则F 的大小是( )
2 2
A.5N B.10N C.大于10N D.5N~0N之间
【答案】B
【详解】在甲图中,物体A、B在10N的水平拉力F 作用下,一起做匀速直线运动,物体A、B看作一个
1
整体,因此,A、B受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,即摩擦力大小等于拉力的大小,也为10N;在乙
图中,若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它
们一起匀速运动,因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力,推力F 的大小也为10N,故B符合题意,ACD
2
不符合题意。
故选B。
8.如图甲所示,用手施加 的力,使A物体沿着竖直墙面匀速下滑。如图乙所示,用手施加 的力,使
B物体在地面上静止。其中 , ,下列说法中正确的是( )
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A.在图甲中,墙对A的支持力为10N
B.在图甲中,A受到的摩擦力为15N
C.在图乙中,地面对B的支持力为20N
D.在图乙中,B受到的合力为20N
【答案】C
【详解】A.A物体受到手对它的作用力F=15N,则A物体对墙的压力为15N,由于力的作用是相互的,
1
相互作用力大小相等,因此墙对A的支持力为15N,故A错误;
B.在图甲中,A物体沿着竖直墙面匀速下滑,则A受平衡力作用,即A在竖直方向上受到的重力和摩擦
力是一对平衡力,因此A受到的摩擦力等于A的重力,即f =G =5N,故B错误;
A A
C.在图乙中,物体B受到竖直向下的压力F、竖直向下的重力G 、地面向上的作用力F ,由力的平
2 B 板对B
衡条件可得F =F+G
板对B 2 B
地面对B物体的作用力F =F+G =15N+5N=20N
板对B 2 B
故C正确;
D.B物体保持静止,合力为零,故D错误。
故选C。
9.(2024·福建·中考真题)在图中,画出静止在水平冰面上冰壶的受力示意图。
【答案】
【详解】静止在水平冰面上冰壶受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,两个力是一对平衡力,画图时
注意两个力一样长,表明两个力大小相等,如图所示:
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10.(2024·四川广安·中考真题)如图所示,请作出静止在水平桌面上的书所受的摩擦力和书对桌面压力
的示意图。
【答案】
【详解】由图可知,书在拉力F 的作用下,处于静止状态,由二力平衡条件可知,书受到的摩擦力方向
拉
与拉力F 的方向相反,大小与拉力F 大小相等;书对桌面压力的受力物体是桌面,则作用点在桌面上,
拉 拉
压力方向垂直于桌面向下,如下图所示:
11.(2024·四川成都·中考真题)小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”,实验器材如下:长木板
(上下表面粗糙程度不同)、长方体木块(每个面粗糙程度都相同,长宽高不等)、弹簧测力计。
(1)实验过程中,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块(如图),目的
是为了让弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小 。
(2)小成在实验探究时利用下表收集数据,你认为她探究的是滑动摩擦力大小与 的关系。
弹簧测力计示数/N
长木板不同表面
一个木块 两个木块重量
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光滑表面
粗糙表面
(3)小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,她改变接触面积的操作是
。
(4)小成发现匀速拉动木块时,不好控制且不方便读数,于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特
点,设计了改进方案(如下表所示),你认为应该采用哪个方案?答: 。
方案一:用绳子将木块连接到墙 方案二:用绳子将木块连接到墙 方案三:通过弹簧测力计将木
上后,通过弹簧测力计拉动下面 上后,通过弹簧测力计拉动底部 块连接到墙上后,直接拉动下
的长木板 加了轮子的长木板 面的长木板
【答案】 相等 接触面粗糙程度和压力 换用木块面积不同的侧面置于水平木板上 方案
三
【详解】(1)[1]用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块,木块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,
木块受到的拉力等于木块受到的摩擦力,所以弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小相等。
(2)[2]由表中物理量可知,控制一个木块重量不变时,长木板表面的粗糙程度不同;当长木板表面的粗
糙程度相同时,可以改变木块的重量,所以探究的是滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度和压力的关系。
(3)[3]由于长方体木块的每个面粗糙程度都相同,长宽高不等,所以每个面的面积不同,要探究了滑动
摩擦力大小与接触面积是否有关,可以换用木块面积不同的侧面置于水平木板上,来改变接触面积。
(4)[4]由于实验中要测量木块受到的摩擦力大小,所以应通过弹簧测力计将木块连接到墙上,用弹簧测
力计测木块的拉力,然后直接拉动下面的长木板,故应该采用方案三。
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