【名师导航】2025年中考科学一轮复习学案 第1讲 运动和力(含解析)

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第1讲 运动和力
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 机械运动 ☆ 力学是中考重点之一,占分较大,各个知识均有涉及 1.了解运动的描述与参照物,速度相关的概念,简单的计算
2.了解力的作用效果,重力,弹力等。 重点掌握摩擦力方向,受力分析及探究;牛顿第一定律与二力平衡等。
考点2 力的认识 ☆
考点3 运动和力 ☆☆☆
■考点一 机械运动
一、机械运动
1.物体的空间位置不断发生着改变,这种运动叫做机械运动。
2.我们平常所说的运动一般是指机械运动,但物体并非只做机械运动,还有许多运动要比机械运动复杂得多,如热运动、化学运动、生命运动等。
二、参照物
1.参照物
(1)定义:研究机械运动时,被选作标准的物体叫做参照物。
(2)选择参照物的原则
a.假定性:参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的。
b.任意性:参照物的选取可以是任意的,但不能将研究的物体本身作为参照物,因为自己以自己为参照物,任何物体的位置是永远不变的,也就是说,这一物体永远处于静止状态。
c.方便性:为了便于研究机械运动,科学中一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物,且可以不加以说明;若选取其他合适的物体作为参照物,研究机械运动时,则要作出说明。
2.运动和静止的相对性
同一物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。同一物体,相对于不同的参照物,它的运动情况可能不同。被研究的物体相对于这个物体是静止的,相对于另一个物体可能是运动的,这就是运动和静止的相对性。
因此,判断一个物体是运动还是静止时,首先要确定一个参照物。对现实中的所有物体来说,运动是绝对的,静止是相对的。
三、 机械运动的分类
(1)匀速直线运动
物体沿直线路线运动时,如果在相等的时间内通过的路程相等,运动快慢保持不变,这种运动叫做匀速直线运动。
(2)变速直线运动
物体沿直线路线运动时,如果在相等的时间内通过的路程不相等,运动快慢发生了变化,这种运动叫做变速直线运动。如在现实生活中,运动员的100米赛跑、50米游泳,飞机降落时在跑道上滑行,都可以看成直线运动,但它们的运动快慢是变化的,这些运动都是变速直线运动。
(3)物体运动的图像
常见的描述物体运动的图像有st图像(如图3-1-5所示)和v-t图像(如图所示)。
■考点二 力的认识
一、力是什么
1. 力是物体对物体的作用。
注意:①力的产生不能脱离物体,当发生力的作用时,总有两个物体存在,一个是施力物体,另一个是受力物体。
②发生力的作用时,物体间不一定要相互接触,也就是说,不接触的物体间也可能发生力的作用。如磁铁吸引铁钉,树上的苹果受到地球的引力,两者之间不接触也能相互吸引。
二、力的作用效果
力的作用效果:改变物体的形状和改变物体的运动状态(速度大小和运动方向)
三、 力的作用是相互的
1.一个物体对另一个物体施加力的作用时,也同样受到另一个物体对它的力的作用,也就是说,物体间力的作用是相互的。
2.一对相互作用力的特点
①物体之间相互作用力的大小相等、方向相反、作用在两个物体上,并且作用在同一条直线上。
②物体间力的相互作用是同时产生、同时消失的,没有先后之分。
四、力的测量
1.力的单位
在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,用字母N表示。它是以英国科学家牛顿的名字命名的。拿起两个鸡蛋所用的力大约是1牛。
2. 弹力
物体受到力的作用时会发生形变,不受力时又会恢复到原来的形状,物体的这种性质称为弹性。发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。弹力是物体由于发生弹性形变而产生的,常见的拉力、压力、支持力等都属于弹力。
注意:
①弹力产生的条件:物体发生弹性形变。
②弹力产生的原因:物体反抗形变。
③弹力的方向与引起物体发生弹性形变的力的方向相反。
④在一定范围内,物体弹性形变越大,弹力也越大,超出某个范围即超出弹性限度,这一关系不再成立,如弹簧被拉直、弓被拉断等。
3.测力计
测量力的大小的工具叫做测力计。弹簧测力计是一种常用的测力计,它的内部装有一根可以伸缩的弹簧
4.弹簧测力计的原理和使用
原理:在弹性限度内弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长越长。
使用弹簧测力计时应注意以下问题:
①使用前应检查指针有没有对准零刻度线,若没有对准,则需要调零。
②被测力不能超出弹簧测力计的测量范围,即量程。
③测量时拉杆、弹簧不能与面板摩擦。
④测量时,弹簧测力计的弹簧伸长方向要跟所测力的方向在同一条直线上,即要沿着弹簧测力计的轴线方向施力。
⑤读数时,应让视线与面板表面刻度相垂直。
五、力的三要素
力的作用效果跟力的大小、方向、作用点有关,通常把力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
■考点三 运动和力
一、牛顿第一定律
牛顿总结了伽利略等人的研究成果,进一步得出:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是著名的牛顿第一定律。
(3)理解牛顿第一定律,应注意从以下四个方面入手
①“一切”说明该定律对于所有物体都是普遍适用的,不是特殊现象。
②“没有受到外力作用”是指定律成立的条件。
③“总”指的是总是这样,没有例外。
④“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说,物体如果不受外力作用,原来静止的物体仍保持静止状态,而原来处于运动状态的物体会保持原来速度的大小和方向,做匀速直线运动。
二、力和运动的关系
力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
三、惯性
1.惯性的概念
牛顿第一定律告诉我们,一切物体都具有保持原来的运动状态不变的性质,即原来静止的物体,保持静止状态,原来匀速直线运动的物体,保持匀速直线运动状态的性质。我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。因此,牛顿第一定律也叫做惯性定律。
2.惯性现象
在生活中我们经常遇到惯性现象,例如:当汽车突然起动时,车上乘客的脚已随车向前运动,而身体的上部由于惯性还要保持静止状态,这时乘客就要向后倒;反之,当汽车突然刹车时,车上的乘客会向前倾。
注意:
①一切物体都具有惯性,是指无论是固体、液体还是气体,无论物体质量大还是小,无论是静止还是运动,无论受力还是不受力,都具有惯性。惯性是自然界中一切物体的固有属性。
②惯性大小是由物体的质量决定的,质量越大,惯性越大,而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。
③惯性是物体的一种属性,它不是力。力是物体对物体的作用,发生力的作用时,必然要涉及两个相互作用的物体,单独一个物体不会出现力的作用。惯性是每个物体都具有的,不需要两个物体的相互作用,惯性只有大小,没有方向。所以描述惯性现象时,只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。
四、二力平衡
(1)物体在受到两个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这两个力彼此平衡。
(2)物体运动状态不变时的受力情况分析①可能不受到任何作用力。
根据牛顿第一定律可知:当物体不受任何外力作用时,物体将保持静
止或匀速直线运动状态,②可能受一对平衡力的作用。如果物体只受两个力的作用,且保持静止或勾速直线运动状态,则这两个力一定是一对平衡力。
③可能受多个力的作用,但合力为零。
五、二力平衡的条件
1.两个力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上。
2.平衡力和相互作用力的区别
二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。其特点可概括为“同物、等大、反向、共线”物体间相互作用的两个力称为相互作用力,其特点可概括为“等大、反向、共线、异物”。
相互作用力是同时产生、同时消失的。而相互平衡的两个力则不同平衡力中的一个力不会因另一个力的存在而存在,也不随另一个力的消失而消失。
六、二力平衡条件的应用
物体的运动与受力情况密不可分,我们可以根据物体的受力情况来判断运动状态的改变,也可以根据物体运动状态的变化来分析物体的受力情况。二者的关系如下表所示:
物体受力条件 物体运动状态 说明
不受力、受平衡力 静止或做匀速直线运动 力不是产生(维持)运动的原因
受非平衡力 运动状态改变 力是改变物体运动状态的原因
注意:
①力是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动的原因。
②物体不受力或受平衡力时,物体的运动状态保持不变(即保持静止或匀速直线运动状态);物体受单个力或非平衡力时,物体的运动状态一定改变。
③当物体运动状态不改变时,物体可能不受力、可能受平衡力;当物体运动状态改变时,物体一定受力,可能受单个力或非平衡力。
七、重力及其方向
1. 重力的产生
地球对周围的一切物体都有向下吸引的作用。物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力,通常用字母G表示。
注意:①地球上的所有物体都受到重力的作用,不管质量大还是小,也不论有无生命,皆受重力作用。
②重力是由于地球的吸引而产生的,但重力不是地球的吸引力,它只是地球吸引力的一个分力。
③重力是非接触力,同一物体在空中与在地面上同样受到重力作用。
④重力的施力物体是地球,受力物体是地球附近的物体。
2.重力的方向
重力的方向总是竖直向下,但不可说成垂直向下。因为平面不同,其垂直向下的方向也不同。
(1)“竖直向下"是指与水平面垂直向下的方向,如图所示中重力G的方向。
(2)“垂直向下”是指垂直于支持面向下,如图中力F的方向。只有当物体在水平支持面上时,竖直向下与垂直向下才是相同的。
3.重力的作用点-重心
一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到重力的作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。有规则几何形状且质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心。
八、重力的大小
1. 重力与质量的关系
G=mg,通常g取9.8牛/千克,g表示质量为1千克的物体在地面附近所受重力的大小是9.8牛。在粗略计算中,g的值可取10牛/千克。
2.重力的大小跟物体所在的纬度、高度有关,物体在极地受到的重力比在赤道要略大些,在山脚受到的重力比在山顶要略大些。同一物体在不同的地方,重力的大小略有不同,所以许多商品的包装上所写的“毛重”“净重”等所指的其实是质量,而不是重力。
3.同一物体在不同的星球上,其重力是不同的,质量为1千克的物体,在不同星球上受到的重力如下表所示。
九、弹力
物体受到力的作用时会发生形变,不受力时又会恢复到原来的形状,物体的这种性质称为弹性。发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。弹力是物体由于发生弹性形变而产生的,常见的拉力、压力、支持力等都属于弹力。
注意:
①弹力产生的条件:物体发生弹性形变。
②弹力产生的原因:物体反抗形变。
③弹力的方向与引起物体发生弹性形变的力的方向相反。
④在一定范围内,物体弹性形变越大,弹力也越大,超出某个范围即超出弹性限度,这一关系不再成立,如弹簧被拉直、弓被拉断等。
■考点一 机械运动
◇典例1:(2024七上·兰溪期中)有甲、乙两列火车,甲车上的乘客从一侧窗口看到田野上的树木向北运动。从另一侧窗口看到乙车也向北运动,但比树木运动得慢,则(  )
A.甲车向南运动,乙车停在站台
B.甲车向南运动,乙车向北运动
C.甲、乙两车同时向北运动,且乙车比甲车快
D.甲、乙两车同时向南运动,且乙车比甲车慢
【答案】D
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】如果物体相对参照物的位置发生改变,那么它是运动的;否则,它是静止的。
【解答】甲车上的乘客看到树木向北运动,说明甲车向南运动,同时看到乙车向北运动,但比树木运动得慢,说明乙车也向南运动,但乙车比甲车慢,故D符合题意。
故选D。
◆变式训练
1.(2024七上·杭州月考)中国的高铁技术处于世界领先水平,如图所示为几枚硬币“静静”立于高速行驶列车的窗台上的照片,若认为硬币处于静止状态,则选择的参照物可能是(  )
A.路边树木 B.窗外楼房
C.车内座椅 D.远处高山
【答案】C
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】如果物体是静止的,那么它相对参照物的位置不变;如果物体是运动的,那么它相对参照物的位置不断改变,据此分析判断。
【解答】硬币处于静止状态,那么它相对参照物的位置保持不变。
硬币相对路边树木、窗外楼房和远处高山的位置不断改变,而相对车内座椅的位置保持不变,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
■考点二 力的认识
◇典例2:(2024八上·余姚期中)如图所示为2022年杭州亚运会的部分体育图标,其中与其他三个力所产生的作用效果不同的是(  )
A.①用力拉弓,弓弦弯了
B.②用力蹬脚踏板,自行车加速前进
C.③用力垫球,球飞出去
D.④用力划水,人加速前进
【答案】A
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】力的作用效果:①力可以改变物体的形状;②力可改变物体的运动状态,据此分析判断。
【解答】①用力拉弓,弓弦弯了,即力改变物体的形状;
②用力蹬脚踏板,自行车加速前进,即力改变物体的运动状态;
③用力垫球,球飞出去,即力改变物体的运动状态;
④用力划水,人加速前进,即力改变物体的运动状态。
其中与其它三个力的作用效果不同的是①。
故选A。
◆变式训练
1.(2024七下·滨江期末)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。A的重力5N(  )
A.GA与F2是一对平衡力 B.GB与F3是一对平衡力
C.F2与F1是一对相互作用力 D.F2与F3是一对相互作用力
【答案】B
【知识点】力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】平衡力的条件: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。
相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】由图知,A物块受到向上的支持力F2、向下的重力GA、B对A向下的压力F1;B物块受到向上的支持力F3和向下的重力GB,
A.A物块处于静止状态,由图示和力的平衡条件可得:F2=GA+F1,则GA与F2的大小不等,所以GA与F2不是一对平衡力,故A错误;
B.GB与F3大小相等方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上,是一对平衡力,故B正确。
C.由图知,F2与F1均作用在A物块上,且二力的大小不相等,所以二力不是一对相互作用力,故C错误;
D.由于F2与F3的方向都是竖直向上的,因此它们不是一对相互作用力,故D错误。
故答案为:B。
■考点三 运动和力
◇典例3:(2025八上·宁波期末)科学学习中要善于通过实验寻找“反例”来反驳一个错误的观点。为反驳“物体的运动方向与物体受力方向都是一致的”观点,(不计空气阻力)下列实验不能作为反例的是(  )
A.实验甲:小球竖直下落
B.实验乙:小球竖直上抛
C.实验丙:小球斜向上抛出
D.实验丁:小球在光滑水平面上匀速滑行
【答案】A
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】对各个图片进行分析,确定物体的运动方向和受力方向,找到二者一致的例子,就是正确选项。
【解答】A.实验甲:小球竖直下落,它受到的重力方向是竖直向下的,二者方向一致,不能作为反例,故A符合题意;
B.实验乙:小球竖直上抛,而重力却是竖直向下的,二者方向不一致,可以作为反例,故B不合题意;
C.实验丙:小球斜向上抛出,小球的运动轨迹为曲线,而重力的方向竖直向下,二者方向不一致,可以作为反例,故C不合题意;
D.实验丁:小球在光滑水平面上匀速滑行时,运动方向为水平,而重力的方向为竖直向下,二者方向不一致,可以作为反例,故D不合题意。
故选A。
◆变式训练
1.(2025八上·余姚期末)如图所示,一个重为G的物体在光滑(没有摩擦)水平面.上受到拉力F的作用,且FA.该物体不可能运动
B.该物体运动状态一定变化
C.该物体运动方向一定变化
D.该物体有可能在水平面上做匀速直线运动
【答案】B
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】根据力与运动的关系分析判断。
【解答】 如图所示,一个重为G的物体在光滑(没有摩擦)水平面上受到拉力F的作用,此时它不受阻力,只受拉力作用。由于物体在水平方向上受到合力不为零,那么该物体的运动状态肯定改变,即可能只改变速度,可能只改变方向,也可能同时改变速度和方向,肯定不做匀速直线运动,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
1.(2023·宁波)如图是模拟孙悟空“腾云驾雾”的拍摄装置,该装置主要由“孙悟空”模型和“蓝天白云”背景板组成。为了让孙悟空从背景板的甲处移到乙处,一般有两种方式:第一种是背景板相对于地面静止,移动孙悟空;第二种方式是孙悟空相对于地面静止,移动背景板。如果采用第二种方式,背景板按下列方向移动可以实现的是(  )
B. C. D.
【答案】D
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】根据相对运动的知识分析判断。
【解答】根据图片可知,如果背景板不动而孙悟空模型动,那么从甲到乙,需要孙悟空模型从右下到左上运动。而根据相对运动的原理可知,如果孙悟空模型不动而动背景板,那么背景板的移动方向与原来孙悟空的移动方向相反,即从右上向左下移动,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
2.(2023·湖州)2023年5月11日,天舟六号货运飞船与空间站完成对接。这是我国改进型货运飞船首发船,其发射成功意义重大。下列说法正确的是(  )
A.起飞时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
B.对接完成后,以空间站为参照物,飞船是静止的
C.货物从地面运到空间站,其质量与重力都保持不变
D.完成对接后,空间站绕地球运动时运动状态保持不变
【答案】B
【知识点】质量及其特性;参照物及其选择;力的作用效果;重力及其方向;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)根据能量转化的知识判断;
(2)根据参照物的知识判断;
(3)根据质量和重力的特点判断;
(4)运动状态改变包括:静止变运动,运动变静止,速度大小改变和运动方向改变。
【解答】A.起飞时,燃料的化学能不能全部转化为火箭的机械能,因为热量有损失,故A错误;
B.对接完成后,以空间站为参照物,飞船的位置保持不变,因此它们是静止的,故B正确;
C.货物从地面运到空间站,虽然位置发生改变,但是质量不变。所有的物体在太空中都处于失重状态,因此重力会减小为零,故C错误;
D.完成对接后,空间站绕地球运动时,速度大小和方向不断改变,那么它的运动状态保持不断改变,故D错误。
故选B。
3.(2022·金华)2022年5月10日凌晨,“天舟四号”货运飞船由长征七号运载火箭成功发射,历经数小时飞行后与“天和”核心舱成功对接。下列说法正确的是(  )
A.火箭加速上升过程中,受到平衡力的作用
B.以上升的火箭为参照物,地面是静止的
C.“天舟四号”完成对接后,仍具有惯性
D.“天舟四号”绕地球运动过程中,运动状态始终不变
【答案】C
【知识点】参照物及其选择;惯性;平衡状态的判断
【解析】【分析】(1)平衡状态包括:静止状态和匀速直线运动状态;
(2)如果物体相对参照物的位置发生改变,那么它是运动的;否则,它就是静止的;
(3)根据惯性的影响因素判断;
(4)运动状态的改变包括:由静止变为运动,由运动变为静止,运动方向改变和速度大小改变。
【解答】A.火箭加速上升过程中,速度不断增大,没有处于匀速直线运动状态,因此它不受到平衡力的作用,故A错误;
B.以上升的火箭为参照物,地面相对火箭的位置不断改变,因此地面是运动的,故B错误;
C.“天舟四号”完成对接后,由于它的质量保持不变,因此它的惯性保持不变,故C正确;
D.“天舟四号”绕地球运动过程中,它沿曲线轨道运动,即运动方向不断改变,因此运动状态不断改变,故D错误。
故选C。
4.(2023·杭州)小金用脚将足球踢出,足球在地面上运动了一段距离后停下。下列分析错误的是(  )
A.踢球时脚也受到球的作用力,是因为力的作用是相互的
B.球离脚后能在地面上继续运动,是因为球具有惯性
C.球运动越来越慢最后停下来,是因为球受到阻力的作用
D.球在运动过程中,如果一切外力突然消失,球将立即静止
【答案】D
【知识点】力的作用是相互的;牛顿第一定律;惯性;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)甲对乙施加力的作用时,乙也对甲施加反作用力,这就是力的作用的相互性;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(3)根据力与运动的关系判断;
(4)根据牛顿第一定律判断。
【解答】A.踢球时脚也受到球的作用力,是因为力的作用是相互的,故A正确不合题意;
B.球离脚后能在地面上继续运动,是因为球具有惯性,故B正确不合题意;
C.球运动越来越慢最后停下来,是因为球受到阻力的作用,故C正确不合题意;
D.根据牛顿第一定律可知,球在运动过程中,如果一切外力突然消失,球将做匀速直线运动,故D错误符合题意。
故选D。
5.(2022·宁波)“美好的一天,从拉着行李箱返校学习开始”。图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上,行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱(含箱内物体)受到的重力G如图乙所示,则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的F1、F2你的判断是(  )
A.F1可能,F2不可能 B.F1不可能,F2可能
C.F1和F2都可能 D.F1和F2都不可能
【答案】D
【知识点】力的概念
【解析】【分析】根据拉力、重力的方向分析行李箱的运动状态。【解答】图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上,行李箱匀速前进,受力平衡,受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力、水平向左的摩擦力和拉力的共同作用;F1的方向是竖直向上的,不会产生向右的动力。
F2的方向斜向上,该力的作用效果会使得箱子旋转,无法使箱子保持平衡状态,箱子不能做匀速直线运动运动,所以F1、F2都不可能。
故选D。
6.(2021·台州)如图、用尺子快速击打下方的棋子。被击打的棋子飞出,而上方的棋子稳稳下落。有关该实验的分析正确的是(  )
A.选择较光滑的棋子。可减小棋子间的摩擦
B.选择粗糙桌面、可增大桌面对棋子的支持力
C.被击打的棋子飞出后.它的惯性不断增大
D.上方的棋子加速下落时,受到平衡力作用
【答案】A
【知识点】惯性;平衡状态的判断;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③加入润滑油;④改变接触面;⑤变滑动为滚动;
(2)根据二力平衡的知识分析支持力的大小变化;
(3)根据惯性的影响因素分析;
(4)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它处于平衡状态,受到平衡力。
【解答】按触面越粗糙摩擦力越大,接触面越光滑摩擦力越小,故A正确:
棋子受到的支持力与自身的重力相互平衡,与接触面粗糙程度无关,故B错误;
惯性与物体质量有关,与运动状态无关,故C错误:
加速下落,物体的运动状态不断改变,不是平衡状态,不受平衡力作用,故D错误。
故选A。
7.(2023·金华)如图为我国首列永磁磁浮列车”兴国号”运行的照片。”兴国号”列车利用永磁体和永磁轨道之间的排斥力,能”悬挂”在空中行驶,大大减轻了城市交通压力。下列说法正确的是(  )
A.列车转弯时,水平方向受到平衡力的作用
B.以行驶的列车为参照物,永磁轨道是静止的
C.”兴国号”与传统火车相比,减少了行驶时与轨道间的摩擦力
D.列车刹车后继续向前滑行,是因为受到惯性力的作用
【答案】C
【知识点】参照物及其选择;惯性;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】(1)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
(2)根据参照物的知识判断;
(3)减小摩擦力的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③改变接触面;④注入润滑油;⑤变滑动为滚动;
(4)惯性是物质的一种性质,而不是力的作用。
【解答】A.列车转弯时,在水平方向上没有做匀速直线运动,因此水平方向不受到平衡力的作用,故A错误;
B.以行驶的列车为参照物,永磁轨道的位置不断改变,因此是运动的,故B错误;
C.”兴国号”与传统火车相比,通过改变接触面减少了行驶时与轨道间的摩擦力,故C正确;
D.列车刹车后继续向前滑行,是因为它有惯性,故D错误。
故选C。
8.(2021·绍兴)如图,将弹性球和绳子先后放入瓶中。倒置瓶子,一手拿着瓶一手拉动绳子,直到绳子处于拉紧状态。将瓶 子放正后,手拉绳就可将瓶子提起来。下列分析正确的是(  )
A.增加弹性球的质量有助于实验成功
B.选择粗细合适的粗糙绳子有助于实验成功
C.只要手的拉力足够大,瓶子就不会掉落
D.绳对手的拉力和绳对瓶的拉力是一对相互作用力
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】将瓶子放正后,手拉绳子将瓶子提起来后,瓶子受到的重力和它受到的摩擦力相互平衡。瓶子是否会掉下来,取决于摩擦力的大小,与弹性球的质量大小无关,故A错误;
当绳子和弹性绳刚好卡在瓶口处时,绳子越粗糙,摩擦力越大,越有利于实验成功,故B正确;
手的拉力并没有直接作用在瓶子上,与瓶子的掉落没有直接关系,故C错误;
相互作用力必须作用在相互接触的两个物体上,而绳对手的拉力作用在手上,绳对瓶的拉力作用在瓶上,手和瓶没有接触,故D错误。
故选B。
9.(2022·绍兴)长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图示位置开始推木块。当F为3牛时,木块静止;当F为6牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落:继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。
(1)推力为3牛时,AB整体受到摩擦力为   牛。
(2)木块A在桌面上匀速运动的速度大小为   米/秒。
(3)从开始推动到木块B掉落的过程中,推力共做功   焦。
【答案】(1)3
(2)0.05
(3)1.2
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识计算出AB整体受到的摩擦力;
(2)当木块A的重心到达桌面边缘以外时,A会从桌面上掉落,据此确定木块A移动的距离,然后根据公式计算速度;
(3)推力做的功W分为两部分,一部分是木块A掉落前做的功,另外一部分是从A掉落到B掉落这段路程做的功;分别找到对应的力和移动距离,就可计算相应的功。
【解答】(1)推力为3N时,木块静止,则摩擦力和推力是一对平衡力。根据二力平衡条件可知,摩擦力f=F=3N;
(2)当木块A一半体积离开桌面时,木块A就会掉落,
此时移动的距离;
木块A在桌面上匀速运动的速度;
(3)木块A掉落前做的功W1=F1s=6N×0.1m=0.6J;
当木块B一半体积离开桌面时,木块B就会掉落,
从A掉落到B掉落,一共移动距离s′=0.1m+0.1m=0.2m;
这段路程中,压力大小变成了之前的一半,摩擦力变为原来的一半,
所以推力;
这段路程做功W2=F2s′=3N×0.2m=0.6J;
从开始推动到木块B掉落的过程中,推力做的功:W=W1+W2=0.6J+0.6J=1.2J。
10.(2024·浙江)如图所示,狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,它对雪橇的水平拉力为100牛。
(1)以地面为参照物,雪橇处于   (填“静止状态”或“运动状态”)。
(2)雪橇运动5米,狗的拉力对雪橇做功为   焦。
(3)货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平,不计空气阻力,则雪橇对货物的摩擦力为   牛。
【答案】(1)运动状态
(2)500
(3)0
【知识点】参照物及其选择;摩擦力的存在;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)被研究的物体和参照物之间发生位置的变化,被研究的物体是运动的,否则被研究的物体是静止的;
(2)根据W=Fs求功;
(3)相对静止时,没有相对运动趋势,摩擦力为零。
【解答】(1)狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,雪橇和地面之间发生了位置的变化,所以以地面为参照物,雪橇是运动的;
(2)狗对雪橇的水平拉力为100牛,雪橇运动5米,W=Fs=100牛×5米=500焦;
(3)相对静止时,雪橇和货物没有相对运动趋势,雪橇对货物的摩擦力为0牛。
11.(2022·宁波) 2022年4月28日,“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”III型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
(1)该浮空艇总质量约2625kg,它受到重力的大小约为   。
(2)已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3。如图所示,该浮空艇在营地升空前体积达9060m3,此时浮空艇受到的浮力大小约为   N。
(3)“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要   (填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
【答案】(1)26250N
(2)72480
(3)上浮
【知识点】重力的大小;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算出浮空艇受到的重力;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算浮力;
(3)根据浮沉条件分析解答。
【解答】(1)浮空艇受到的重力:G=mg=2625kg×10N/kg=26250N;
(2)浮空艇受到的浮力:F浮=ρ液gV排=0.8kg/m3×10N/kg×9060m3=72480N;
(3)原来浮空艇在空气中悬浮,此时浮力等于重力。当用上层氦气排出下层空气时,浮空艇的重力减小,此时浮力大于重力,因此浮空艇将要上浮。
(11题图) (12题图)
12.(2023·宁波)在“观察物体间力的作用”活动中,小宁进行如下实验。
(1)【实验1】如图甲所示,将两个量程相同的弹簧测力计A、B放在水平位置,抽动刻度板调整指针零位;把它们的挂钩勾在一起,用手分别拉住测力计的圆环,水平向外拉。当测力计A示数分别为1.0N、2.0N、3.0N时,读取测力计B的示数。实验数据如下表:
小宁分析实验数据,得到结论;物体间的作用力与反作用力大小   。
老师告诉小宁,从本实验得出的正确结论具有普适性。
(2)【实验2】将两个测力计A、B竖直悬挂、调零,如图乙所示:把它们的挂钩勾在一起后悬挂起来,竖直向下拉测力计B的圆环,如图丙所示。
小宁发现:当测力计A的示数为2.0N时,测力计B的示数为1.8N,此时,测力计A对B的拉力大小为多少?为什么?
【答案】(1)相等
(2)2.0N
测力计A的示数为2.0N,说明测力计B对A的拉力大小为2.0N,由于物体间作用力与反作用力大小相等,所以测力计A对B的拉力大小为2.0N。
【知识点】力的测量
【解析】【分析】(1)测力计的示数等于挂钩上受到的拉力,则A的示数是B测力计对A的拉力,而B的示数是A对B的拉力大小。二者为一对相互作用力,根据表格数据分析二者力的大小即可。
(2)根据作用力和反作用力的规律分析解答。
【解答】(1)根据表格可知,在每次实验中,A、B两个测力计的示数都相等,那么得到:物体间的作用力与反作用力大小相等。
(2)当测力计A的示数为2.0N时,测力计B的示数为1.8N,此时,测力计A对B的拉力为2.0N,理由是:测力计A的示数为2.0N,说明测力计B对A的拉力大小为2.0N,由于物体间作用力与反作用力大小相等,所以测力计A对B的拉力大小为2.0N。
13.(2023·丽水)科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
[项目任务]自制测力计并用于测量力的大小,
[项目准备]提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙。
[评价量规]在老师的指导下小组同学制定了评价量规,表中为部分评价指标。
评价指标 评价等级
优秀 良好 待改进
调零方式 多种方式调零 只能移动指针调零 不能调零
精确度 达到0.1牛 达到0.2牛 大于0.2牛
(1)[项目制作]
选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成   关系,便于标注均匀刻度;
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2牛”刻度后.两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为   牛,小组同学用制好的弹簧侧力计称量身边小物件的重力;
(3)[项目评价]
自制测力计“调零方式”指标为良好。用该测力计利量水平拉力,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,指针调整到   刻度位置,方可进行测量:
(4)实测时,挂上0.1牛的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度"指标表现更优秀,需选取图乙中   弹簧取代b弹簧制作测力计(填“a"或“c").
【答案】(1)正比
(2)0.2
(3)0
(4)a
【知识点】控制变量法;二力平衡的条件及其应用;弹力
【解析】【分析】物体发生形变后,会对外界物体施加由于恢复形变而产生的力称为弹力,弹力的大小与其形变量成正比,即胡克定律。
【解答】(1)由图乙可知 一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力正比关系,便于标注均匀刻度;
(2)最小刻度=;
(3)此操作的目的,避免自身重力的影响,故此时指针为0刻度处;
(4)由图乙可知,当拉力相同时,a的弹簧形变量大,故选a弹簧取代b弹簧制作测力计 ;
故答案为:(1)正比;(2)0.2;(3)0;(4)a
14.(2020·台州)为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时,才能使物体处于平衡状态,进行如下实验。
(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是   。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是   ,物体才处于静止状态。
(3)如图乙,若启动电动机继续进行研究:当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时、观察物体的运动状态;当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是   。
【答案】(1)减小研究对象的自重对实验的影响
(2)在同一条直线上
(3)作用在物体上的两个力大小满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态。
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)如果被研究对象的自重太大,那么它两边的绳子的拉力就不在同一直线上了,即当它平衡时,不是两个力的平衡,而是三个力的平衡了,不能达到探究的目的;
(2)平衡力的四个条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,根据实验操作判断哪个条件发生改变即可;
(3)根据描述,确定被研究的物理量和实验中的变量,据此确定研究的目的。
【解答】(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是:减小研究对象的自重对实验的影响。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,塑料片两边的两根绳子就不再同一直线上了,松手后研究对象发生转动,不能保持静止状态,因此得到结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是在同一直线上,物体才处于静止状态。
(3)根据描述可知,实验研究的物理量是物体的运动状态,而变量是作用在它上面的两个力的大小关系,因此研究的目的是:作用在物体上的两个力大小满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态。
15.(2022·金华)太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成测定的参数如下:小车的质量为100g,车长8cm、宽6.5cm、高3cm,轮胎与地面的总接触面积为2cm2。完成下列问题:
(1)小车静止在水平地面时,对地面的压强为多少?
(2)某次测试中,小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒,该次测试中小车的速度为多少?
(3)测试中,小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶,若受到的阻力为重力的0.1倍,此时小车的功率为多少瓦?
【答案】(1)解:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
P= =5000Pa
(2)解:1分20秒=80秒
v==0.5m/s
(3)解:f=0.1G=0.1×1N=0.1N
物体匀速直线运动时,F=f=0.1N
P=Fv=0.1N×0.8m/s=0.08w
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)首先根据F=G=mg计算出小车对地面的压力,再根据公式计算出小车对地面的压强;
(2)根据公式计算出小车的速度;
(3)首先根据f=0.1G计算出小车受到的阻力,再根据二力平衡的知识计算出小车受到的牵引力,最后根据P=Fv计算小车的功率。
1.(2024·浙江模拟)甲、乙两车站相距100 km,一辆汽车以40 km/h的速度从甲站出发开往乙站,到达乙站后停留10min立即原路返回甲站。在该车开出甲站的同时,正好有一辆汽车从乙站开出驶向甲站,且以后每隔15min乙站均有一辆车发出,车速都是20km/h,则从甲站发出的那辆车在来回路上(不包括在车站)可遇到从乙地发出的汽车共 (  )
A.20辆 B.10辆 C.21辆 D.无法确定
【答案】B
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【分析】 知道甲、乙两车站的距离和甲车的速度,利用公式求出汽车从甲站到乙站所用的时间,又知道每隔15min乙站均有一辆车发出,可求出乙站发出的车辆数。
【解答】汽车从甲车站到乙车站用时:,
每隔15min乙车站有一辆车发出,从乙车站发出的汽车数:。
故选B。
2.(2024·宁波模拟)如图,甲、乙两人从河中O点出发,分别沿直线游到A 点和B 点后,立即沿原路返回到O点,所用时间分别为tA和tB,已知OA、OB 分别于水流方向平行和垂直,且OA=OB,若水流速度大小为v0,两人在静水中游速均为v。则tA:tB为 (  )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【知识点】速度公式及其应用;平均速度的计算及测量
【解析】【分析】甲、乙两同学实际的速度是静水中的游速与水流速度的合速度,根据速度合成可知:甲游到A点的速度为v+v0;乙的速度为,明确了各自的合速度后,再用匀速直线运动规律求出时间进行比较。
【解答】 设OA=OB=s
对甲有:
乙为了沿OB运动,速度合成如图:
从O到B和从B到O的合速度大小相等,均为:
所以乙往返过程中的时间:
所以:,故D正确、ABC错误。
故答案为:D。
(2题图) (3题图)
3.(2024·宁波模拟) 如图所示,扶梯的A 端只能沿墙面无摩擦上下滑动,开始时扶梯与墙面的夹角为 由于地面的静摩擦力太小导致扶梯A 端沿墙往下滑,B端沿地面向右滑,关于扶梯A,B两端的运动速度,下列说法正确的是 (  )
A.A端下滑速度始终大于 B 端右滑速度
B.A端下滑速度始终小于 B 端右滑速度
C.A端下滑速度先小于B 端右滑速度,后大于 B 端右滑速度
D.A端下滑速度先大于B 端右滑速度,后小于 B 端右滑速度
【答案】C
【知识点】速度与物体运动;速度公式及其应用
【解析】【分析】扶梯的A端沿墙面无摩擦,因此A端下滑时的速度取决于扶梯重力;扶梯重心的偏移会导致A端下滑速度的变化,因此分析重心是解决此题的关键。
【解答】 把A、B两点的速度按沿AB方向,和垂直于AB方向正交分解,因为AB是在同一根硬棒上面,所以A、B两点的速度沿AB方向的分量应该相等;vAcos(A)=vBcos(B), A、B就是两个角度, 因为A+B=90度,
(1)在扶梯A端与竖直墙壁的夹角从30°增大到45°时,cos(A)>cos(B),故vA<vB,即A端下滑速度小于B端右滑速度;
(2)在扶梯A端与竖直墙壁的夹角从45°增大90°时,cos(A)<cos(B),故vA>vB,即A端下滑速度大于B端右滑速度。
故答案为:C。
4.(2024·宁波模拟)一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样的速度并列运动。如果这只蜜蜂的眼睛紧盯着车轮边缘上某一点,那么它看到的这一点的运动轨迹应是下图中的 (  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】参照物及其选择;速度公式及其应用
【解析】【分析】以汽车为参照物,确定车与蜜蜂间的相对运动及位置关系,从而明确蜜蜂所看到的车轮的运动。
【解答】 蜜蜂、汽车车身向前具有相同的速度,它们是相对静止的,所以蜜蜂看不到轮子向前运动,只能看到轮子的转动,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
5.(2024·余姚模拟)“天宫课堂”第四课开课期间,航天员桂海潮、朱杨柱在空间站进行了一场“乒乓球”大赛。在球拍的击打下,水球在空中来回运动。下列说法错误的是 (  )
A.水球悬停在空中时,与空间站保持相对静止
B.球拍将水球击出时,球拍对水球的力大于水球对球拍的力
C.水球被击打后沿反方向运动,体现了力能改变物体的运动状态
D.水球离开球拍后能继续运动,是因为水球具有惯性
【答案】B
【知识点】参照物及其选择;力的作用是相互的;惯性;力与运动的关系
【解析】【分析】 惯性是物体的一种固有属性,是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度,而质量是衡量物体惯性大小的量度。当作用在物体上的外力为零时,惯性表现为物体保持其运动状态不变,即保持静止或匀速直线运动 。
【解答】A.水球悬停在空中时,与空间站没有相对位置的改变,保持相对静止,A正确;
B.球拍将水球击出时,相互作用力大小相等,球拍对水球的力等于水球对球拍的力,B错误;
C.水球被击打后沿反方向运动,运动方向改变,运动状态改变,体现了力能改变物体的运动状态,C错误;
D.水球离开球拍后能继续运动,继续保持原来运动状态,是因为水球具有惯性,D正确;
故答案为:B。
6.(2024·绍兴会模拟)科学课上,教师演示了一个有趣的小实验。将一根长筷子插入苹果中(如图甲),然后将筷子提起,竖直悬在空中,用锤子不断轻敲筷子上端,发现苹果不断的往上爬升(如图乙)。下列说法正确的是( )
A.苹果往上爬升,说明它具有惯性
B.提着筷子的手受到的摩擦力方向始终竖直向上
C.敲击时,锤子对筷子的力与筷子对锤子的力是一对平衡力
D.静止时,苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对相互作用力
【答案】A
【知识点】力的作用是相互的;惯性;平衡力的辨别;摩擦力的存在
【解析】【分析】A.物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
B.摩擦力的方向与相对运动的方向相反;
CD.平衡力和相互作用力的相同点:大小相等、方向相反、作用在同一直线上。不同点:前者作用在同一物体上,后者作用在两个物体上。
【解答】A.当筷子受到击打向下运动时,苹果由于惯性保持原来的位置不变,那么苹果相对筷子就向上移动了,故A正确;
B.筷子由于苹果的拉力有向下运动的趋势,因此筷子受到手的摩擦力竖直向上。而筷子对手的摩擦力与手对筷子的摩擦力为相互作用力,二者方向相反,即手受到筷子的摩擦力竖直向下,故B错误;
C. 敲击时,锤子对筷子的力与筷子对锤子的力,二者没有在同一物体上,不是平衡力,故C错误;
D. 静止时,苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力,二者作用在同一物体上,为平衡力,故D错误。
故选A。
7.(2024·浙江模拟) 轻质弹簧S的上端固定在天花板上,下端悬挂一质量为m 的物体,平衡时弹簧的长度为 ,现将一根与S 完全相同的弹簧剪为S1和S2两部分;将质量分别为 和 的两物体分别与 和 相连并悬挂在天花板上( 如图所示。平衡时 的长度之和为 则 (  )
A.L2一定等于L1
B.L2一定大于L1,且m1越大、S1原长越长,L2就越长
C.L2一定小于L1,且m1越大、S2原长越长,L2就越短
D.L2一定小于L1,且m2越大、S1原长越长,L2就越短
【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【分析】在弹性范围内,弹簧的伸长量与所受力的大小成正比。据此分析解答。
【解答】 设长为S的弹簧有n圈,每圈弹簧的劲度系数为k,长为S1的弹簧有n1圈,长为S2的弹簧有n2圈,故n=n1+n2,
所以第一种情况下弹簧S的长度:;
第二种情况下弹簧的长度:;
所以两者相减有:
由上式可以看出:L2一定小于L1,且m2越小,S2原长越短,L2就越短,故ABC错误,D正确。
故答案为:C。
(7题图) (8题图)
8.(2024·金东二模)夜间的金东区施光南音乐广场上,孩子们喜欢骑着人力滑板车追逐、嬉戏。当孩子们滑动滑板车时,车轮边缘的LED灯会闪闪发光。下列说法正确的是(  )
A.滑板车工作的原理是通电导体在磁场中受力转动
B.滑板车在滑行的过程中是电能转换成机械能
C.人的重力和地面对滑板车的力是一对相互作用力
D.滑板车滑行能使LED灯发光的原理是电磁感应
【答案】D
【知识点】力的作用是相互的;电磁感应
【解析】【分析】(1)滑板车工作是由于惯性。
(2)滑板车在运行时LED灯闪闪发光,将机械能转化为电能。
(3)人和车受到的重力以及车受到的支持力是一对平衡力。
(4)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流;发电机就是利用该原理制成的。
【解答】A、滑板车工作是由于惯性,故A错误;
B、滑板车在运行时LED灯闪闪发光,将机械能转化为电能,故B错误;
C、人和车受到的重力以及车受到的支持力是一对平衡力,故C错误;
D、滑板车滑行能使LED灯发光的原理是电磁感应,故D正确。
故选:D。
9.(2024·海曙模拟)春晚舞蹈诗剧《只此青绿》再现了中国古代画作《千里江山图》的盛景。图甲中左侧表演者呈现出一个优美且难度极大的后仰动作,其简化图如图乙所示。人后仰平衡且静止时,双脚的着地点可看作A点和B点,两个点都受到地面支持力,下列说法正确的是(  )
A.表演者受到重力的作用线一定经过B点
B.表演者受到重力的作用线可能经过B点
C.表演者受到重力的作用线可能经过B点右侧
D.表演者受到重力的作用线一定经过A点和B点之间
【答案】D
【知识点】重力及其方向
【解析】【分析】地面在A点和B点对人的支持力只能向上,根据杠杆平衡条件分析。
【解答】人后仰平衡且静止时,双脚的着地点可看作A点和B点,两个点都受到地面支持力,地面在A点和B点对人的支持力只能向上,表演者受到重力的作用线一定经过A点和B点之间,否则表演者受力不平衡会摔倒。
故答案为:D。
(9题图) (10题图)
10.(2023·舟山模拟)如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时,细线恰好断开,同时假如所有力都消失,则小球将()
A.沿BD方向运动 B.沿BE方向运动
C.沿BC方向运动 D.在B点保持静止
【答案】D
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】小球在A点由静止释放,重力势能转化为动能再转为重力势能到达B点,此时也是静止状态。在B点处所有力都消失,根据牛顿第一定律(惯性定律)即一切物体在没有受到力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。故小球在B点保持静止。
【解答】根据牛顿第一定律,小球在B点不受力时保持静止状态。故答案选择D
11.(2024·浙江模拟)我国高铁技术处于世界领先水平。下列有关高铁的说法不正确的是 (  )
A.以行驶的高铁列车为参照物,路边的树木是运动的
B.站台处设置安全线,是因为列车行驶时周围空气流速大压强小
C.行驶的列车不能立即停下,是因为一切物体都受到惯性力的作用
D.静止在平直轨道上的列车,受到的重力和支持力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】参照物及其选择;惯性;平衡力的辨别;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】A.在研究物体的运动时,选择合适的物体做为参照物,相对于参照物,物体的位置发生了改变,物体是运动的,如果位置没有改变,物体是静止的;
B.气流速度越大,压强越小,气流速度越小,压强越大;
C.物体具有惯性,不能说受到惯性作用;
D.如果一个物体受到两个力的大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,这两个是一对平衡力。
【解答】A.以高铁列车作为参照物,路边的树木的位置发生了变化,则树木是运动的,故A正确,但不符合题意;
B.由于列车行驶过时,使列车周围空气流速大,则压强小,会使周围的人压到轨道上,因此,在站台上设置了安全线,故B正确,但不符合题意;
C.行驶的列车不能立即停下,是因为一切物体具有惯性,但不能说物体受到惯性力的作用,故C错误,但符合题意;
D.静止在平直轨道上的列车,受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,这两个是一对平衡力,故D正确,但不符合题意。
故答案为:C。
12.(2024·浙江模拟)如图一重球固定在一轻杆的一端,轻杆的另一端用光滑铰链铰于地面,球搁在一粗糙长方体木板上,木板放在水平地面上,此时板对球的弹力为 N1,若用力 F 将木板向右拉动,此时板对球的弹力为N2,则 (  )
A. B. C. D.无法确定
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】 设球的重力为G,原来球搁在一粗糙长方体木板上,球受到重力和支持力而平衡;若用力F将木板向右拉动,分析球的受力情况,竖直方向根据平衡条件进行分析。
【解答】 设球的重力为G,原来球搁在一粗糙长方体木板上,球受到重力和支持力而平衡,
则有:N1=G;
若用力F将木板向右拉动,此时板对球的弹力为N2,对球分析受力情况,如图所示;
竖直方向根据平衡条件可得:N2=G+Tsinθ,故N1<N2,故C正确、ABD错误。
故选C。
(12题图) (13题图)
13.(2024·鄞州模拟)质量为m 的物体用轻绳AB 悬挂于天花板上,用水平力 F 拉着绳的中点O,使OA段绳偏离竖直方向一定角度,如图所示。设绳OA 段拉力的大小为T,若保持O点位置不变,则当力 F 的方向顺时针缓慢旋转至竖直方向的过程中 (  )
A.F先变小后变大,T逐渐变小 B.F先变大后变小,T逐渐变大
C.F先变大后变小,T逐渐变小 D.F先变小后变大,T逐渐变大
【答案】A
【知识点】平衡状态的判断;探究二力平衡的条件
【解析】【分析】对O点受力分析,受三个拉力,其中向下的拉力等于重力,大小和方向均不变,细线OA的拉力的方向不变,根据平衡条件作图分析即可。
【解答】解:点O受到三个拉力而处于平衡状态,其中向下的拉力的大小和方向均不变,OA的拉力方向不变,根据平衡条件,三个力可以构成首尾相连的矢量三角形,如图所示:
从图中可以看出,OA的拉力T不断减小,拉力F先减小后增加,当拉力F与OA垂直时F最小,故A 正确,BCD错误。
故答案为:A。
14.(2024·杭州模拟)如图所示,水平桌面上有ABC三个相同的木块,C木块放在B上方,AB两个木块用绳子相连,三木块在轻质滑轮组的拉力F的作用下,均以速度v=1m/s向左匀速直线运动,不计绳重、绳与滑轮的摩擦,F=3N,则C受到的摩擦力为   N;AB间的绳子的拉力大小是   N;F的功率是   W。(已知接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比)
【答案】0;6;9
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;功率计算公式的应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)摩擦力产生的条件:①相互接触;②有压力;③做相对运动或有相对运动的趋势。
(2)根据图片确定承担拉力的绳子段数n,对动滑轮进行受力分析,计算出ABC三个物体受到的摩擦力,然后根据滑动摩擦力与压力成正比计算车B受到地面的摩擦力,最后根据平衡力的知识计算AB之间绳子的拉力。
(3)根据v=nvA计算拉力F移动的速度,再根据P=Fv计算F的功率。
【解答】(1)根据题意可知,C和B之间相互接触,存在压力,但是二者之间没有相对运动的趋势,因此没有摩擦力产生,即C受到的摩擦力为0N;
(2)根据图片可知,承担拉力的绳子段数n=3,对动滑轮进行受力分析可知,ABC对动滑轮的拉力F'=3F=3N×3=9N。
ABC做匀速直线运动,那么它们受到的滑动摩擦力与拉力相互平衡,即f总=F'=9N;
B对地面的压力为A对地面压力的2倍,则B受到的摩擦力为A受到摩擦力的2倍,那么B受到的摩擦力为:;
BC一起做匀速直线运动,那么受到的拉力等于摩擦力,即AB间绳子的拉力为6N;
(3)F的移动速度v=nvA=1m/s×3=3m/s;
那么F的功率P=Fv=3N×3m/s=9W。
15.(2024·拱墅会考)地震时,震源的振动同时以横波和纵波两种形式向外传播,两种波在地壳中的传播速度并不一样;纵波到达时,人会感到上下颠簸,横波到达时,人会感到左右摇摆。台湾花莲发生地震时,某监测站测得两种地震波传播时距离(s)与时间(t)的关系图像如图甲所示,回答问题:
(1)花莲地震发生时,杭州等地有明显震感。地震波到达时,正在教室上课的小乐先感觉到房子   (选填“左右摇摆”或“上下颠簸”),教室的吊灯在横波到达时发生明显的晃动,若某时刻吊灯状态如图乙所示,在答题卡相应位置画出吊灯所受重力示意图   (A为吊灯重心),该吊灯受力   (选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)若某监测站测得此次地震的两种波先后到达该监测站的时间差为90s,则震源到该监测站的距离为   km。
【答案】(1)上下颠簸;如图所示;不平衡
(2)810
【知识点】速度公式及其应用;平均速度的计算及测量;重力及其方向;重力的大小
【解析】【分析】物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。重力的施力物体是地球。重力的方向总是竖直向下。物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,计算公式是:G=mg,g为比例系数,大小约为9.8N/kg,重力随着纬度大小改变而改变,质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。重力作用在物体上的作用点叫重心。重力大小可以用测力计测量,静止或匀速直线运动的物体对测力计的拉力或压力的大小等于重力的大小。地面物体所受的重力只是万有引力的在地球表面附近的一种表现。
【解答】(1)从甲图可以看出纵波的速度是6km/s;横波的速度是3.6km/s,所以纵波先到地面, 纵波到达时,人会感到上下颠簸,横波到达时,人会感到左右摇摆。 所以人先感受到上下颠簸; 教室的吊灯在横波到达时发生明显的晃动,若某时刻吊灯状态如图乙所示,在答题卡相应位置画出吊灯所受重力示意图 ; 该吊灯受力不平衡;
(2)S/V横-S/V纵=90s;S/(3.6km/s)-S/(6km/s)=90s;解得S=810km
故答案为:(1)
上下颠簸、如图所示、不平衡
(2)810
16.(2024·平湖模拟)如图水平桌面上有一弧形弯道。小钢球从A端滚入,若保持速度大小不变,从B端离开,若它离开B的瞬间,所有外力都消失,小钢球会沿着   (选填“a”、 “b” “c”或“d”) 方向运动。
【答案】b
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】 物体的平衡态包括:静止或匀速直线运动;
由牛顿第一定律可知,若它离开B的瞬间,所有外力都消失,小钢球将沿着曲线的切线方向做匀速直线运动。
【解答】 在AB段运动时,物体做曲线运动,速度的方向时刻变化,其状态不断改变,故受力不平衡;
若它离开B的瞬间,所有外力都消失,由牛顿第一定律可知,小钢球将沿着曲线的切线方向即b方向做匀速直线运动。
17.(2024·杭州模拟)如图甲所示是小科自制的弹簧测力计。
(1)该测力计的最小刻度值为   N。
(2)为了探究弹簧测力计的刻度是否均匀,小科将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,用表格分别记录了弹簧长度和弹簧伸长量与所受拉力的关系。分析下表中的数据,可以得出的实验结论是:在弹性限度内,   。
根据下表中数据可知,小科自制的弹簧测力计相邻刻度线的距离为   cm。
拉力F/N 0 1 2 3 4 5
弹簧的长度L/cm 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 21.0
弹贫的伸长量x/cm 0 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0
(3)为了比较不同弹簧制成的测力计精确度,小科准备了三根规格不同的弹簧如下表所示,根据测得的弹簧长度与所受拉力关系数据,绘出拉力F与弹簧长度L的图像如图乙所示。若制作弹簧测力让的而板刻度线已画好,数值未标注,则选用弹簧   (选填“A”“B”或“C”)制成的测力计精确度最高。
  弹簧A 弹簧B 弹簧C
弹簧原长 Lo Lo 2L0
弹簧材料和形状 与C相同 与A、C不同 与A相同
【答案】(1)0.2
(2)弹簧的伸长量与拉力成正比;0.6
(3)B
【知识点】弹力
【解析】【分析】(1)分度值即为相邻两刻度线之间的值,分度值也是最小刻度值;
(2)在弹性限度内,弹簧伸长量与弹簧所受拉力成正比,根据表中数据可知,小科自制的弹簧测力计1N之间有5个小格,1N之间距离3cm;
(3)根据弹簧测力计的测力原理确定测力范围;根据受同样的力(在测量范围内)伸长量大的,测量精确高。
【解答】 (1)由图可知,在弹簧测力计上,1N之间有5个小格,一个小格代表0.2N,即弹簧测力计的最小刻度值为0.2N;
(2)根据表格中的数据可知:在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比;根据表中数据可知,小科自制的弹簧测力计1N之间有5个小格,1N之间距离3cm,相邻刻度线的距离为;
(3)由图象可知,在相同拉力作用下,弹簧B的伸长量大,弹簧B较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计。
19.(2024·浙江模拟)某项目化学习小组为了制作弹簧测力计,对 A、B 两根不同的弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码(如图甲所示),记录弹簧受到的拉力F和弹簧的伸长量△x,根据多组测量数据作出的图像如图乙所示。
(1)当钩码挂在弹簧上,钩码下降,其减小的重力势能转化为弹簧的   。 (不计阻力)
(2)当在弹簧 A 上悬挂重力为8 牛的物体时,弹簧伸长量为   厘米。
(3)若分别用这两根弹簧制成弹簧测力计,则用弹簧   (填“A”或“B”)制成的测力计量程大。
(4)若用B弹簧制成的弹簧测力计最小刻度为 0.2N,则相邻刻度线之间的距离为   cm。
【答案】(1)弹性势能
(2)16
(3)B
(4)0.2
【知识点】弹力;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】(1)当不计阻力时,当钩码挂在弹簧上,钩码下降,其减小的重力势能转化为弹簧的弹性势能;
(2)根据图乙分别找出在一定范围内A橡皮筋伸长与受到的拉力的函数关系式,根据函数关系式作答;
(3)根据弹簧测力计的测力原理确定测力范围,判断量程大小;
根据两根橡皮筋在弹性范围内受到的最大的拉力与伸长量的关系确定并联后伸长的最大量,根据橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比的原理求出作用在A橡皮筋上的最大拉力,根据合力的知识求出能够测量力的最大值。
【解答】 (1)当不计阻力时,当钩码挂在弹簧上,钩码下降,其减小的重力势能转化为弹簧的弹性势能;
(2)由图乙可知,A橡皮筋在受到的拉力不大于20N的情况下,橡皮筋伸长量Δx与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线,说明橡皮筋的伸长Δx与受到接力F成正比例,A函数的关系:FA=kAΔxA;
由图知,当FA=5N,ΔxA=10cm;
将上面的数据分别代入:FA=kAΔxA;
解得:kA=0.5N/cm;
因此:FA=0.5ΔxA;
所以,当在A橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时,橡皮筋A的伸长量为:
(3)测力计是根据在测量范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的,由图乙知,A的量程为0-10N,B的量程为0-15N,则用弹簧B测力计量程大;
(4)由图乙可知B弹簧在0~15N内弹簧受到的拉力每增加1N弹簧伸长1cm,即拉力与伸长量之比为,若该弹簧测力计的最小刻度为0.2N,则相邻刻度线之间的距离为0.2cm。
20.(2024·湖州模拟)小德带了一个西瓜到学校与同学分享,在分享前同学们想测出它的重力,发现西瓜的重力超出了现有弹簧测力计的量程,但又找不到其它合适的测量工具,于是小德找来了一些细绳(不计重力)、一把米尺等物品按如图所示进行了改进实验:
步骤一:将细绳系在米尺50厘米刻度线处,米尺刚好能在水平位置平衡。
步骤二:将弹簧测力计在竖直方向调零(如图甲左)。
步骤三:如图甲所示,在米尺 45 厘米刻度线处挂上西瓜,用细绳把弹簧测力计的拉环系在 75厘米刻度线处,并竖直向下拉挂钩,使米尺在水平位置平衡。
(1)在步骤一中将细绳系在米尺中间,使米尺在水平位置平衡,是为了避免   对测量结果的影响。
(2)当小德在操作步骤三时,有同学指出弹簧测力计的使用存在问题,你认为小德这样使用弹簧测力计会使测量结果   (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)小德分析后改用如图乙所示的正确方法操作:他将弹簧测力计倒置使挂钩朝上后,重新调零(如图乙左),并重新测出拉力为5牛,最后计算出西瓜的重力为   牛。
(4)在测量过程中小德发现:如果斜向下拉弹簧测力计,且使杠杆在水平位置平衡(如图丙所示), 弹簧测力计示数   5 牛(选填“>”“<”或“=”) 。
【答案】(1)重力
(2)偏大
(3)25
(4)>
【知识点】重力的大小;杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】使米尺在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂,力臂变化时,根据杠杆平衡的条件进行分析。
【解答】(1)探究杠杆平衡条件时,使米尺在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂,同时可以消除杠杆重力对实验的影响。
(2)图中所示,弹簧测力计的使用,力臂变小,弹簧测力计的示数会变大。
(3)根据杠杆平衡的条件可得解得G=25N。
(4)按斜向下拉弹簧测力计,此时动力臂变小,则动力变大,即弹簧测力计的示数会大于5N。
21.(2024·浙江模拟) 随着经济水平的不断提高,小汽车越来越多地走进了普通家庭。下表为某辆4轮小汽车的相关数据:
总质量:1600kg 额定功率:100kW
每个车轮与地面的接触面积:2.0×10-2m2 水箱容量:5 L
(1)该车静止在水平地面上时,地面对车的支持力   N。
(2)汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔内并旋转(相当于闭合开关),请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图甲连接完整。
(3)图A是用超声测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号。图B中 是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是. 由汽车反射回来的信号,设测速仪匀速扫描, 之间的时间间隔 超声波在空气中传播的速度 ,若汽车是匀速行驶的,请你计算汽车前进的速度是多少
【答案】(1)16000
(2)
(3)由于P1,P2 之间时间间隔为2.0s,标尺记录有30小格,故每小格为s,
其次应看出汽车两次接收(并反射)超声波的时间间隔:P1发出后经s接收到汽车反射的超声波,故在P1发出后经被车接收,
发出P1后,经2s发射P2,可知汽车接到P1后,经t1=2s-=s发出P2,
而从发出P2到汽车接收到P2并反射所历时间为,
故汽车两次接收到超声波的时间间隔为,
求出汽车两次接收超声波的位置之间间隔:,
故可算出。
【知识点】速度公式及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)对汽车进行受力分析,根据平衡力的知识计算地面对车的支持力;
(2)根据题目描述的过程,结合图片分析整个装置的工作过程,进而确定连接方式;
(3) 由题意可知,P1、P2的时间间隔为2.0秒,根据图b所示P1、P2的间隔的刻度值,即可求出图中每小格表示的时间;以及P1、n1和P2、n2之间间隔的刻度值.可以求出P1、n1和P2、n2之间的时间,即超声波由发出到接收所需要的时间.从而可以求出超声波前后两次从测速仪汽车所用的时间,结合声速,进而可以求出前后两次汽车到测速仪之间的距离.
【解答】(1) 该车静止在水平地面上时, 它受到的支持力和重力相互平衡,即二者大小相等,那么地面对汽车的支持力F=G=mg=1600kg×10N/kg=16000N;
(2)根据图片可知,旋转钥匙孔,接通控制电路,此时电磁铁产生磁场,将衔铁吸下来。此时转轴上的动触点向右移动,接通右侧的工作电路,此时电动机启动,如下图所示:

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第1讲 运动和力
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 机械运动 ☆ 力学是中考重点之一,占分较大,各个知识均有涉及 1.了解运动的描述与参照物,速度相关的概念,简单的计算
2.了解力的作用效果,重力,弹力等。 重点掌握摩擦力方向,受力分析及探究;牛顿第一定律与二力平衡等。
考点2 力的认识 ☆
考点3 运动和力 ☆☆☆
■考点一 机械运动
一、机械运动
1.物体的空间位置不断发生着改变,这种运动叫做 。
2.我们平常所说的运动一般是指机械运动,但物体并非只做机械运动,还有许多运动要比机械运动复杂得多,如热运动、化学运动、生命运动等。
二、参照物
1.参照物
(1)定义:研究机械运动时,被选作标准的物体叫做 。
(2)选择参照物的原则
a.假定性:参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的。
b.任意性:参照物的选取可以是任意的,但不能将研究的物体本身作为参照物,因为自己以自己为参照物,任何物体的位置是永远不变的,也就是说,这一物体永远处于静止状态。
c.方便性:为了便于研究机械运动,科学中一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物,且可以不加以说明;若选取其他合适的物体作为参照物,研究机械运动时,则要作出说明。
2.运动和静止的相对性
同一物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。同一物体,相对于不同的参照物,它的运动情况可能不同。被研究的物体相对于这个物体是静止的,相对于另一个物体可能是运动的,这就是运动和静止的相对性。
因此,判断一个物体是运动还是静止时,首先要确定一个参照物。对现实中的所有物体来说,运动是绝对的,静止是相对的。
三、 机械运动的分类
(1)匀速直线运动
物体沿直线路线运动时,如果在相等的时间内通过的路程相等,运动快慢保持不变,这种运动叫做匀速直线运动。
(2)变速直线运动
物体沿直线路线运动时,如果在相等的时间内通过的路程不相等,运动快慢发生了变化,这种运动叫做变速直线运动。如在现实生活中,运动员的100米赛跑、50米游泳,飞机降落时在跑道上滑行,都可以看成直线运动,但它们的运动快慢是变化的,这些运动都是变速直线运动。
(3)物体运动的图像
常见的描述物体运动的图像有st图像(如图3-1-5所示)和v-t图像(如图所示)。
■考点二 力的认识
一、力是什么
1. 力是物体对物体的 。
注意:①力的产生不能脱离物体,当发生力的作用时,总有两个物体存在,一个是施力物体,另一个是 物体。
②发生力的作用时,物体间不一定要相互接触,也就是说,不接触的物体间也可能发生力的作用。如磁铁吸引铁钉,树上的苹果受到地球的引力,两者之间不接触也能相互吸引。
二、力的作用效果
力的作用效果:改变物体的形状和改变物体的运动状态(速度大小和运动方向)
三、 力的作用是相互的
1.一个物体对另一个物体施加力的作用时,也同样受到另一个物体对它的力的作用,也就是说,物体间力的作用是相互的。
2.一对相互作用力的特点
①物体之间相互作用力的大小 、方向 、作用在两个物体上,并且作用在同一条直线上。
②物体间力的相互作用是同时 、同时消失的,没有先后之分。
四、力的测量
1.力的单位
在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,用字母 表示。它是以英国科学家牛顿的名字命名的。拿起两个鸡蛋所用的力大约是1牛。
五、力的三要素
力的作用效果跟力的大小、方向、作用点有关,通常把力的 、 、作用点叫做力的三要素。
■考点三 运动和力
一、牛顿第一定律
牛顿总结了伽利略等人的研究成果,进一步得出:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是著名的 。
(3)理解牛顿第一定律,应注意从以下四个方面入手
①“一切”说明该定律对于所有物体都是普遍适用的,不是特殊现象。
②“没有受到外力作用”是指定律成立的条件。
③“总”指的是总是这样,没有例外。
④“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说,物体如果不受外力作用,原来静止的物体仍保持静止状态,而原来处于运动状态的物体会保持原来速度的大小和方向,做匀速直线运动。
二、力和运动的关系
力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
三、惯性
1.惯性的概念
牛顿第一定律告诉我们,一切物体都具有保持原来的运动状态不变的性质,即原来静止的物体,保持静止状态,原来匀速直线运动的物体,保持匀速直线运动状态的性质。我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做 。因此,牛顿第一定律也叫做惯性定律。
2.惯性现象
在生活中我们经常遇到惯性现象,例如:当汽车突然起动时,车上乘客的脚已随车向前运动,而身体的上部由于惯性还要保持静止状态,这时乘客就要向后倒;反之,当汽车突然刹车时,车上的乘客会向前倾。
注意:
①一切物体都具有惯性,是指无论是固体、液体还是气体,无论物体质量大还是小,无论是静止还是运动,无论受力还是不受力,都具有惯性。惯性是自然界中一切物体的属性。
②惯性大小是由物体的质量决定的,质量越大,惯性越大,而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。
③惯性是物体的一种属性,它不是力。力是物体对物体的作用,发生力的作用时,必然要涉及两个相互作用的物体,单独一个物体不会出现力的作用。惯性是每个物体都具有的,不需要两个物体的相互作用,惯性只有大小,没有方向。所以描述惯性现象时,只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。
四、二力平衡
(1)物体在受到两个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这两个力彼此平衡。
(2)物体运动状态不变时的受力情况分析①可能不受到任何作用力。
根据牛顿第一定律可知:当物体不受任何外力作用时,物体将保持静
止或匀速直线运动状态,②可能受一对平衡力的作用。如果物体只受两个力的作用,且保持静止或勾速直线运动状态,则这两个力一定是一对 。
③可能受多个力的作用,但合力为零。
五、二力平衡的条件
1.两个力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,并且作用在 。
2.平衡力和相互作用力的区别
二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。其特点可概括为“同物、等大、反向、共线”物体间相互作用的两个力称为相互作用力,其特点可概括为“等大、反向、共线、 ”。
相互作用力是同时产生、同时 的。而相互平衡的两个力则不同平衡力中的一个力不会因另一个力的存在而存在,也不随另一个力的消失而消失。
六、二力平衡条件的应用
物体的运动与受力情况密不可分,我们可以根据物体的受力情况来判断运动状态的改变,也可以根据物体运动状态的变化来分析物体的受力情况。二者的关系如下表所示:
物体受力条件 物体运动状态 说明
不受力、受平衡力 静止或做匀速直线运动 力不是产生(维持)运动的原因
受非平衡力 运动状态改变 力是改变物体运动状态的原因
注意:
①力是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动的原因。
②物体不受力或受平衡力时,物体的运动状态保持不变(即保持静止或匀速直线运动状态);物体受单个力或非平衡力时,物体的运动状态一定改变。
③当物体运动状态不改变时,物体可能不受力、可能受平衡力;当物体运动状态改变时,物体一定受力,可能受单个力或非平衡力。
七、重力及其方向
1. 重力的产生
地球对周围的一切物体都有向下吸引的作用。物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力,通常用字母G表示。
注意:①地球上的所有物体都受到重力的作用,不管质量大还是小,也不论有无生命,皆受重力作用。
②重力是由于地球的吸引而产生的,但重力不是地球的吸引力,它只是地球吸引力的一个分力。
③重力是非接触力,同一物体在空中与在地面上同样受到重力作用。
④重力的施力物体是地球,受力物体是地球附近的物体。
2.重力的方向
重力的方向总是 ,但不可说成垂直向下。因为平面不同,其垂直向下的方向也不同。
(1)“竖直向下"是指与水平面垂直向下的方向,如图所示中重力G的方向。
(2)“垂直向下”是指垂直于支持面向下,如图中力F的方向。只有当物体在水平支持面上时,竖直向下与垂直向下才是相同的。
3.重力的作用点-重心
一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到重力的作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。有规则几何形状且质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心。
八、重力的大小
1. 重力与质量的关系
G=mg,通常g取9.8牛/千克,g表示质量为1千克的物体在地面附近所受重力的大小是9.8牛。在粗略计算中,g的值可取10牛/千克。
2.重力的大小跟物体所在的纬度、高度有关,物体在极地受到的重力比在赤道要略大些,在山脚受到的重力比在山顶要略大些。同一物体在不同的地方,重力的大小略有不同,所以许多商品的包装上所写的“毛重”“净重”等所指的其实是质量,而不是重力。
3.同一物体在不同的星球上,其重力是不同的,质量为1千克的物体,在不同星球上受到的重力如下表所示。
九、弹力
物体受到力的作用时会发生形变,不受力时又会恢复到原来的形状,物体的这种性质称为弹性。发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。弹力是物体由于发生弹性形变而产生的,常见的拉力、压力、支持力等都属于弹力。
注意:
①弹力产生的条件:物体发生 。
②弹力产生的原因:物体反抗形变。
③弹力的方向与引起物体发生弹性形变的力的方向相反。
④在一定范围内,物体弹性形变越大,弹力也越大,超出某个范围即超出弹性限度,这一关系不再成立,如弹簧被拉直、弓被拉断等。
■考点一 机械运动
◇典例1:(2024七上·兰溪期中)有甲、乙两列火车,甲车上的乘客从一侧窗口看到田野上的树木向北运动。从另一侧窗口看到乙车也向北运动,但比树木运动得慢,则(  )
A.甲车向南运动,乙车停在站台
B.甲车向南运动,乙车向北运动
C.甲、乙两车同时向北运动,且乙车比甲车快
D.甲、乙两车同时向南运动,且乙车比甲车慢
◆变式训练
1.(2024七上·杭州月考)中国的高铁技术处于世界领先水平,如图所示为几枚硬币“静静”立于高速行驶列车的窗台上的照片,若认为硬币处于静止状态,则选择的参照物可能是(  )
A.路边树木 B.窗外楼房
C.车内座椅 D.远处高山
■考点二 力的认识
◇典例2:(2024八上·余姚期中)如图所示为2022年杭州亚运会的部分体育图标,其中与其他三个力所产生的作用效果不同的是(  )
A.①用力拉弓,弓弦弯了
B.②用力蹬脚踏板,自行车加速前进
C.③用力垫球,球飞出去
D.④用力划水,人加速前进
◆变式训练
1.(2024七下·滨江期末)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。A的重力5N(  )
A.GA与F2是一对平衡力 B.GB与F3是一对平衡力
C.F2与F1是一对相互作用力 D.F2与F3是一对相互作用力
■考点三 运动和力
◇典例3:(2025八上·宁波期末)科学学习中要善于通过实验寻找“反例”来反驳一个错误的观点。为反驳“物体的运动方向与物体受力方向都是一致的”观点,(不计空气阻力)下列实验不能作为反例的是(  )
A.实验甲:小球竖直下落
B.实验乙:小球竖直上抛
C.实验丙:小球斜向上抛出
D.实验丁:小球在光滑水平面上匀速滑行
◆变式训练
1.(2025八上·余姚期末)如图所示,一个重为G的物体在光滑(没有摩擦)水平面.上受到拉力F的作用,且FA.该物体不可能运动
B.该物体运动状态一定变化
C.该物体运动方向一定变化
D.该物体有可能在水平面上做匀速直线运动
1.(2023·宁波)如图是模拟孙悟空“腾云驾雾”的拍摄装置,该装置主要由“孙悟空”模型和“蓝天白云”背景板组成。为了让孙悟空从背景板的甲处移到乙处,一般有两种方式:第一种是背景板相对于地面静止,移动孙悟空;第二种方式是孙悟空相对于地面静止,移动背景板。如果采用第二种方式,背景板按下列方向移动可以实现的是(  )
B. C. D.
2.(2023·湖州)2023年5月11日,天舟六号货运飞船与空间站完成对接。这是我国改进型货运飞船首发船,其发射成功意义重大。下列说法正确的是(  )
A.起飞时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
B.对接完成后,以空间站为参照物,飞船是静止的
C.货物从地面运到空间站,其质量与重力都保持不变
D.完成对接后,空间站绕地球运动时运动状态保持不变
3.(2022·金华)2022年5月10日凌晨,“天舟四号”货运飞船由长征七号运载火箭成功发射,历经数小时飞行后与“天和”核心舱成功对接。下列说法正确的是(  )
A.火箭加速上升过程中,受到平衡力的作用
B.以上升的火箭为参照物,地面是静止的
C.“天舟四号”完成对接后,仍具有惯性
D.“天舟四号”绕地球运动过程中,运动状态始终不变
4.(2023·杭州)小金用脚将足球踢出,足球在地面上运动了一段距离后停下。下列分析错误的是(  )
A.踢球时脚也受到球的作用力,是因为力的作用是相互的
B.球离脚后能在地面上继续运动,是因为球具有惯性
C.球运动越来越慢最后停下来,是因为球受到阻力的作用
D.球在运动过程中,如果一切外力突然消失,球将立即静止
5.(2022·宁波)“美好的一天,从拉着行李箱返校学习开始”。图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上,行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱(含箱内物体)受到的重力G如图乙所示,则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的F1、F2你的判断是(  )
A.F1可能,F2不可能 B.F1不可能,F2可能
C.F1和F2都可能 D.F1和F2都不可能
6.(2021·台州)如图、用尺子快速击打下方的棋子。被击打的棋子飞出,而上方的棋子稳稳下落。有关该实验的分析正确的是(  )
A.选择较光滑的棋子。可减小棋子间的摩擦
B.选择粗糙桌面、可增大桌面对棋子的支持力
C.被击打的棋子飞出后.它的惯性不断增大
D.上方的棋子加速下落时,受到平衡力作用
7.(2023·金华)如图为我国首列永磁磁浮列车”兴国号”运行的照片。”兴国号”列车利用永磁体和永磁轨道之间的排斥力,能”悬挂”在空中行驶,大大减轻了城市交通压力。下列说法正确的是(  )
A.列车转弯时,水平方向受到平衡力的作用
B.以行驶的列车为参照物,永磁轨道是静止的
C.”兴国号”与传统火车相比,减少了行驶时与轨道间的摩擦力
D.列车刹车后继续向前滑行,是因为受到惯性力的作用
8.(2021·绍兴)如图,将弹性球和绳子先后放入瓶中。倒置瓶子,一手拿着瓶一手拉动绳子,直到绳子处于拉紧状态。将瓶 子放正后,手拉绳就可将瓶子提起来。下列分析正确的是(  )
A.增加弹性球的质量有助于实验成功
B.选择粗细合适的粗糙绳子有助于实验成功
C.只要手的拉力足够大,瓶子就不会掉落
D.绳对手的拉力和绳对瓶的拉力是一对相互作用力
9.(2022·绍兴)长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图示位置开始推木块。当F为3牛时,木块静止;当F为6牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落:继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。
(1)推力为3牛时,AB整体受到摩擦力为   牛。
(2)木块A在桌面上匀速运动的速度大小为   米/秒。
(3)从开始推动到木块B掉落的过程中,推力共做功   焦。
10.(2024·浙江)如图所示,狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,它对雪橇的水平拉力为100牛。
(1)以地面为参照物,雪橇处于   (填“静止状态”或“运动状态”)。
(2)雪橇运动5米,狗的拉力对雪橇做功为   焦。
(3)货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平,不计空气阻力,则雪橇对货物的摩擦力为 牛。
11.(2022·宁波) 2022年4月28日,“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”III型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
(1)该浮空艇总质量约2625kg,它受到重力的大小约为   。
(2)已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3。如图所示,该浮空艇在营地升空前体积达9060m3,此时浮空艇受到的浮力大小约为   N。
(3)“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要   (填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
(11题图) (12题图)
12.(2023·宁波)在“观察物体间力的作用”活动中,小宁进行如下实验。
(1)【实验1】如图甲所示,将两个量程相同的弹簧测力计A、B放在水平位置,抽动刻度板调整指针零位;把它们的挂钩勾在一起,用手分别拉住测力计的圆环,水平向外拉。当测力计A示数分别为1.0N、2.0N、3.0N时,读取测力计B的示数。实验数据如下表:
小宁分析实验数据,得到结论;物体间的作用力与反作用力大小   。
老师告诉小宁,从本实验得出的正确结论具有普适性。
(2)【实验2】将两个测力计A、B竖直悬挂、调零,如图乙所示:把它们的挂钩勾在一起后悬挂起来,竖直向下拉测力计B的圆环,如图丙所示。
小宁发现:当测力计A的示数为2.0N时,测力计B的示数为1.8N,此时,测力计A对B的拉力大小为多少?为什么?
13.(2023·丽水)科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
[项目任务]自制测力计并用于测量力的大小,
[项目准备]提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙。
[评价量规]在老师的指导下小组同学制定了评价量规,表中为部分评价指标。
评价指标 评价等级
优秀 良好 待改进
调零方式 多种方式调零 只能移动指针调零 不能调零
精确度 达到0.1牛 达到0.2牛 大于0.2牛
(1)[项目制作]
选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成   关系,便于标注均匀刻度;
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2牛”刻度后.两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为   牛,小组同学用制好的弹簧侧力计称量身边小物件的重力;
(3)[项目评价]
自制测力计“调零方式”指标为良好。用该测力计利量水平拉力,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,指针调整到   刻度位置,方可进行测量:
(4)实测时,挂上0.1牛的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度"指标表现更优秀,需选取图乙中   弹簧取代b弹簧制作测力计(填“a"或“c").
14.(2020·台州)为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时,才能使物体处于平衡状态,进行如下实验。
(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是   。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是   ,物体才处于静止状态。
(3)如图乙,若启动电动机继续进行研究:当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时、观察物体的运动状态;当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是   。
15.(2022·金华)太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成测定的参数如下:小车的质量为100g,车长8cm、宽6.5cm、高3cm,轮胎与地面的总接触面积为2cm2。完成下列问题:
(1)小车静止在水平地面时,对地面的压强为多少?
(2)某次测试中,小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒,该次测试中小车的速度为多少?
(3)测试中,小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶,若受到的阻力为重力的0.1倍,此时小车的功率为多少瓦?
1.(2024·浙江模拟)甲、乙两车站相距100 km,一辆汽车以40 km/h的速度从甲站出发开往乙站,到达乙站后停留10min立即原路返回甲站。在该车开出甲站的同时,正好有一辆汽车从乙站开出驶向甲站,且以后每隔15min乙站均有一辆车发出,车速都是20km/h,则从甲站发出的那辆车在来回路上(不包括在车站)可遇到从乙地发出的汽车共 (  )
A.20辆 B.10辆 C.21辆 D.无法确定
2.(2024·宁波模拟)如图,甲、乙两人从河中O点出发,分别沿直线游到A 点和B 点后,立即沿原路返回到O点,所用时间分别为tA和tB,已知OA、OB 分别于水流方向平行和垂直,且OA=OB,若水流速度大小为v0,两人在静水中游速均为v。则tA:tB为 (  )
A.1 B. C. D.
(2题图) (3题图)
3.(2024·宁波模拟) 如图所示,扶梯的A 端只能沿墙面无摩擦上下滑动,开始时扶梯与墙面的夹角为 由于地面的静摩擦力太小导致扶梯A 端沿墙往下滑,B端沿地面向右滑,关于扶梯A,B两端的运动速度,下列说法正确的是 (  )
A.A端下滑速度始终大于 B 端右滑速度
B.A端下滑速度始终小于 B 端右滑速度
C.A端下滑速度先小于B 端右滑速度,后大于 B 端右滑速度
D.A端下滑速度先大于B 端右滑速度,后小于 B 端右滑速度
4.(2024·宁波模拟)一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样的速度并列运动。如果这只蜜蜂的眼睛紧盯着车轮边缘上某一点,那么它看到的这一点的运动轨迹应是下图中的 (  )
A. B. C. D.
5.(2024·余姚模拟)“天宫课堂”第四课开课期间,航天员桂海潮、朱杨柱在空间站进行了一场“乒乓球”大赛。在球拍的击打下,水球在空中来回运动。下列说法错误的是 (  )
A.水球悬停在空中时,与空间站保持相对静止
B.球拍将水球击出时,球拍对水球的力大于水球对球拍的力
C.水球被击打后沿反方向运动,体现了力能改变物体的运动状态
D.水球离开球拍后能继续运动,是因为水球具有惯性
6.(2024·绍兴会模拟)科学课上,教师演示了一个有趣的小实验。将一根长筷子插入苹果中(如图甲),然后将筷子提起,竖直悬在空中,用锤子不断轻敲筷子上端,发现苹果不断的往上爬升(如图乙)。下列说法正确的是( )
A.苹果往上爬升,说明它具有惯性
B.提着筷子的手受到的摩擦力方向始终竖直向上
C.敲击时,锤子对筷子的力与筷子对锤子的力是一对平衡力
D.静止时,苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对相互作用力
7.(2024·浙江模拟) 轻质弹簧S的上端固定在天花板上,下端悬挂一质量为m 的物体,平衡时弹簧的长度为 ,现将一根与S 完全相同的弹簧剪为S1和S2两部分;将质量分别为 和 的两物体分别与 和 相连并悬挂在天花板上( 如图所示。平衡时 的长度之和为 则 (  )
A.L2一定等于L1
B.L2一定大于L1,且m1越大、S1原长越长,L2就越长
C.L2一定小于L1,且m1越大、S2原长越长,L2就越短
D.L2一定小于L1,且m2越大、S1原长越长,L2就越短
(7题图) (8题图)
8.(2024·金东二模)夜间的金东区施光南音乐广场上,孩子们喜欢骑着人力滑板车追逐、嬉戏。当孩子们滑动滑板车时,车轮边缘的LED灯会闪闪发光。下列说法正确的是(  )
A.滑板车工作的原理是通电导体在磁场中受力转动
B.滑板车在滑行的过程中是电能转换成机械能
C.人的重力和地面对滑板车的力是一对相互作用力
D.滑板车滑行能使LED灯发光的原理是电磁感应
9.(2024·海曙模拟)春晚舞蹈诗剧《只此青绿》再现了中国古代画作《千里江山图》的盛景。图甲中左侧表演者呈现出一个优美且难度极大的后仰动作,其简化图如图乙所示。人后仰平衡且静止时,双脚的着地点可看作A点和B点,两个点都受到地面支持力,下列说法正确的是(  )
A.表演者受到重力的作用线一定经过B点
B.表演者受到重力的作用线可能经过B点
C.表演者受到重力的作用线可能经过B点右侧
D.表演者受到重力的作用线一定经过A点和B点之间
(9题图) (10题图)
10.(2023·舟山模拟)如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时,细线恰好断开,同时假如所有力都消失,则小球将()
A.沿BD方向运动 B.沿BE方向运动
C.沿BC方向运动 D.在B点保持静止
11.(2024·浙江模拟)我国高铁技术处于世界领先水平。下列有关高铁的说法不正确的是 (  )
A.以行驶的高铁列车为参照物,路边的树木是运动的
B.站台处设置安全线,是因为列车行驶时周围空气流速大压强小
C.行驶的列车不能立即停下,是因为一切物体都受到惯性力的作用
D.静止在平直轨道上的列车,受到的重力和支持力是一对平衡力
12.(2024·浙江模拟)如图一重球固定在一轻杆的一端,轻杆的另一端用光滑铰链铰于地面,球搁在一粗糙长方体木板上,木板放在水平地面上,此时板对球的弹力为 N1,若用力 F 将木板向右拉动,此时板对球的弹力为N2,则 (  )
A. B. C. D.无法确定
(12题图) (13题图)
13.(2024·鄞州模拟)质量为m 的物体用轻绳AB 悬挂于天花板上,用水平力 F 拉着绳的中点O,使OA段绳偏离竖直方向一定角度,如图所示。设绳OA 段拉力的大小为T,若保持O点位置不变,则当力 F 的方向顺时针缓慢旋转至竖直方向的过程中 (  )
A.F先变小后变大,T逐渐变小 B.F先变大后变小,T逐渐变大
C.F先变大后变小,T逐渐变小 D.F先变小后变大,T逐渐变大
14.(2024·杭州模拟)如图所示,水平桌面上有ABC三个相同的木块,C木块放在B上方,AB两个木块用绳子相连,三木块在轻质滑轮组的拉力F的作用下,均以速度v=1m/s向左匀速直线运动,不计绳重、绳与滑轮的摩擦,F=3N,则C受到的摩擦力为   N;AB间的绳子的拉力大小是   N;F的功率是   W。(已知接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比)
15.(2024·拱墅会考)地震时,震源的振动同时以横波和纵波两种形式向外传播,两种波在地壳中的传播速度并不一样;纵波到达时,人会感到上下颠簸,横波到达时,人会感到左右摇摆。台湾花莲发生地震时,某监测站测得两种地震波传播时距离(s)与时间(t)的关系图像如图甲所示,回答问题:
(1)花莲地震发生时,杭州等地有明显震感。地震波到达时,正在教室上课的小乐先感觉到房子   (选填“左右摇摆”或“上下颠簸”),教室的吊灯在横波到达时发生明显的晃动,若某时刻吊灯状态如图乙所示,在答题卡相应位置画出吊灯所受重力示意图   (A为吊灯重心),该吊灯受力   (选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)若某监测站测得此次地震的两种波先后到达该监测站的时间差为90s,则震源到该监测站的距离为   km。
16.(2024·平湖模拟)如图水平桌面上有一弧形弯道。小钢球从A端滚入,若保持速度大小不变,从B端离开,若它离开B的瞬间,所有外力都消失,小钢球会沿着   (选填“a”、 “b” “c”或“d”) 方向运动。
17.(2024·杭州模拟)如图甲所示是小科自制的弹簧测力计。
(1)该测力计的最小刻度值为   N。
(2)为了探究弹簧测力计的刻度是否均匀,小科将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,用表格分别记录了弹簧长度和弹簧伸长量与所受拉力的关系。分析下表中的数据,可以得出的实验结论是:在弹性限度内,   。
根据下表中数据可知,小科自制的弹簧测力计相邻刻度线的距离为   cm。
拉力F/N 0 1 2 3 4 5
弹簧的长度L/cm 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 21.0
弹贫的伸长量x/cm 0 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0
(3)为了比较不同弹簧制成的测力计精确度,小科准备了三根规格不同的弹簧如下表所示,根据测得的弹簧长度与所受拉力关系数据,绘出拉力F与弹簧长度L的图像如图乙所示。若制作弹簧测力让的而板刻度线已画好,数值未标注,则选用弹簧   (选填“A”“B”或“C”)制成的测力计精确度最高。
  弹簧A 弹簧B 弹簧C
弹簧原长 Lo Lo 2L0
弹簧材料和形状 与C相同 与A、C不同 与A相同
19.(2024·浙江模拟)某项目化学习小组为了制作弹簧测力计,对 A、B 两根不同的弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码(如图甲所示),记录弹簧受到的拉力F和弹簧的伸长量△x,根据多组测量数据作出的图像如图乙所示。
(1)当钩码挂在弹簧上,钩码下降,其减小的重力势能转化为弹簧的   。 (不计阻力)
(2)当在弹簧 A 上悬挂重力为8 牛的物体时,弹簧伸长量为   厘米。
(3)若分别用这两根弹簧制成弹簧测力计,则用弹簧   (填“A”或“B”)制成的测力计量程大。
(4)若用B弹簧制成的弹簧测力计最小刻度为 0.2N,则相邻刻度线之间的距离为  cm。
20.(2024·湖州模拟)小德带了一个西瓜到学校与同学分享,在分享前同学们想测出它的重力,发现西瓜的重力超出了现有弹簧测力计的量程,但又找不到其它合适的测量工具,于是小德找来了一些细绳(不计重力)、一把米尺等物品按如图所示进行了改进实验:
步骤一:将细绳系在米尺50厘米刻度线处,米尺刚好能在水平位置平衡。
步骤二:将弹簧测力计在竖直方向调零(如图甲左)。
步骤三:如图甲所示,在米尺 45 厘米刻度线处挂上西瓜,用细绳把弹簧测力计的拉环系在 75厘米刻度线处,并竖直向下拉挂钩,使米尺在水平位置平衡。
(1)在步骤一中将细绳系在米尺中间,使米尺在水平位置平衡,是为了避免   对测量结果的影响。
(2)当小德在操作步骤三时,有同学指出弹簧测力计的使用存在问题,你认为小德这样使用弹簧测力计会使测量结果   (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)小德分析后改用如图乙所示的正确方法操作:他将弹簧测力计倒置使挂钩朝上后,重新调零(如图乙左),并重新测出拉力为5牛,最后计算出西瓜的重力为   牛。
(4)在测量过程中小德发现:如果斜向下拉弹簧测力计,且使杠杆在水平位置平衡(如图丙所示), 弹簧测力计示数   5 牛(选填“>”“<”或“=”) 。
21.(2024·浙江模拟) 随着经济水平的不断提高,小汽车越来越多地走进了普通家庭。下表为某辆4轮小汽车的相关数据:
总质量:1600kg 额定功率:100kW
每个车轮与地面的接触面积:2.0×10-2m2 水箱容量:5 L
(1)该车静止在水平地面上时,地面对车的支持力   N。
(2)汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔内并旋转(相当于闭合开关),请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图甲连接完整。
(3)图A是用超声测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号。图B中 是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是. 由汽车反射回来的信号,设测速仪匀速扫描, 之间的时间间隔 超声波在空气中传播的速度 ,若汽车是匀速行驶的,请你计算汽车前进的速度是多少
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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