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模块四 力学
第9讲 力与运动
模块四 力学
数据记录 课标要求
1
数据追踪 素材应用
3
数据剖析 重难突破
4
数据链接 真题试做
6
栏目导航
数据聚焦 考点梳理
2
数据透视 实验剖析
5
数据记录 课标要求
1
内容要求
1.了解同一直线上的二力合成。知道二力平衡的条件。
2.通过实验和科学推理,认识牛顿第一定律。能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。
力的合成
二力平衡
力与
运动
数据聚焦 考点梳理
2
同一直线上二力的合成
合力与分力
牛顿第一定律
惯性
阻力对物体运动的影响
牛顿第一定律
理解牛顿第一定律
平衡力和相互作用力的区别
条件
定义
考点 1 牛顿第一定律
考点精讲
1.阻力对物体运动的影响：力是改变物体运动状态的原因。运动的物体之所以会停下来,是因为受到　　　　的作用。
2.牛顿第一定律：一切物体在不受外力作用时,总保持　　　　状态或______________状态。
3.理解牛顿第一定律
(1)该定律是在大量经验事实的基础上推理得出的,不能由实验直接得出,该定律的得出运用了科学推理法。
(2)力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。
阻力
静止
匀速直线运动
4.惯性
定义 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质称为惯性
影响因素 惯性的大小只与物体的 有关,物体的 越大,其运动状态越难以改变,我们就说它的惯性越大
理解惯性 (1)任何物体,无论是运动还是静止,都具有惯性
(2)惯性不是力。不能把惯性说成是“惯性力”“受到惯性作用”或“克服物体的惯性”,一般只能说“具有惯性”
利用 如拍打尘土、体育比赛中的各种投掷项目、助跑等
防范 汽车司机和乘客佩戴安全带;交通工具配备刹车系统;拒绝超载;保持车距等
质量
质量
考点 2 力的合成
1.合力与分力：如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同,那么这个力就叫做那几个力的合力,组成合力的每一个力叫做分力。
易错提示
当已知同一直线上二力的合力和一个分力求另一个分力时,要从同一直线上的方向相同和相反两种情况分类讨论。
二力的方向 图示 合力大小 合力方向
同向 F合=F1+F2 与二力方向相同
反向 若F1≠F2,则F合=F大-F小 与较大力的方向相同
若F1=F2,则F合=0 —
2.同一直线上二力的合成
考点 3 二力平衡
1.定义：物体在两个力的作用下,能保持 或 状态,这两个力就互称为平衡力。
2.条件：作用在 物体上,大小 ,方向 ,作用在 上。
静止
匀速直线运动
同一
相等
相反
同一直线
类型 示意图 相同点 不同点 平衡力 大小相等、方向相反、作用在一条直线上　 作用在同一个物体上 其中一个力消失,另一个力不受影响
相互作用力 分别作用在两个不同的物体上 同时产生、同时消失
3.平衡力和相互作用力的区别
知识巧记
1.若没有力的作用,运动的物体将逐渐停下来。 (　　)
2.物体在静止时不容易被推动,所以物体在静止时比运动时惯性大。
(　　)
3.歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性增强战斗机的灵活性。 (　　)
4.骑电动车戴头盔,可减小摔倒时惯性力带来的伤害。 (　　)
5.公路上匀速转弯的汽车处于平衡状态。 (　　)
6.将排球向上垫起后,球在最高点时受力平衡。 (　　)
7.水平用力推车但没推动,是因为推力小于车所受的阻力。 (　　)
8.鼓掌时左手对右手的力和右手对左手的力是一对平衡力。 (　　)
√
易错速判
×
×
×
×
×
×
×
数据溯源 素材应用
3
命题点 1 惯性现象
命题点 2 力学综合
命题点 3 力的平衡
命题点 4 力的合成
1. (2022·鸡西)如图所示的场景中,与惯性现象无关的是 (　　)
命题点 1 惯性现象
D
A. 小球落入凹槽 B. 固定锤头 C. 安全气囊 D. 瀑布倾泻
命题点 2 力学综合
2. (2022·无锡)如图所示,用力打击一摞棋子中间的一个,该棋子由静止开始沿水平方向飞出,这表明力可以改变物体的　　　　　。上面的棋子由于　　　　要保持原来的静止状态,同时,这些棋子因为受到　　　　的作用,又落到下面的棋子上。
运动状态
惯性
重力
命题点 3 力的平衡
3. (2022·泰州)在2022北京冬奥会短道速滑男子1 000米比赛中,中国选手任子威获得金牌,图甲是他正全力通过弯道、图乙是他获胜后站立在水平赛场中央大声欢呼的情形。下列说法正确的是 (　　)
D
A.通过弯道过程中他处于平衡状态
B.站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对相互作用力
C.站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对平衡力
D.图甲中他的手对冰面的压力与冰面对他的手的支持力是一对相互作用力
命题点 4 力的合成
4. (2022·苏州)三个相同的磁环a、b、c(质量均为m)套在有木质底座的光滑木杆上,由于磁极间的相互作用,上面两个磁环都悬在空中,如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.a对b的磁力和a的重力是平衡力
B.b对c的磁力小于c对b的磁力
C.c受到b的磁力大小为2mg
D.c对底座的压力大小为mg
D
数据剖析 重难突破
4
重难点 1 合力及受力分析
重难点 2 弹力类运动状态分析
例1　用弹簧测力计悬挂一个10 N重的物体,由静止开始竖直向上运动,测力计在不同时间段的示数如图所示,则物体在此过程中速度随时间变化的图象应为下图中的 (　　)
重难点 1 合力及受力分析
D
1
2
例1
方法指导
(1)先正确进行受力分析,再根据同一直线上的二力或多力的合成,得出合力的大小与方向。
(2)若合力方向与物体运动方向相同且大小不为零,则物体做加速运动;若合力方向与物体运动方向相反且大小不为零,则物体做减速运动;若合力方向与物体运动方向不共线,则物体“拐弯”。
1
2
例1
对应练习
1. (2022·遵义余庆县模拟)如图所示是踢毽子时的情景。下列说法正确的是 (　　)
A.毽子在向上运动过程中,若所受的力都消失,会落向地面
B.毽子向下运动时速度越来越大,是因为受到重力作用
C.毽子在下落过程中,机械能增加
D.毽子落在水平地面上时,受到的重力和支持力是一对相互作用力
B
1
2
例1
2. (2022·贵阳观山湖区模拟)(多选)如图所示,木块A置于足够长的粗糙木板B上,木板B置于地面上且右端轻靠在墙壁上。向左匀速推动木块A时,木板B处于静止状态。以下说法正确的是 (　　)
A.木板B在竖直方向上受两个力作用
B.力F与B对地面的摩擦力大小相等
C.A对B的压强可能等于B对地面的压强
D.若A加速运动,木板B也可能在地面上滑动
BC
1
2
例1
例2　(2022·贵阳白云区模拟)(多选)如图,弹簧左端固定于竖直墙壁,右端与置于粗糙水平面上的物块M连接,当M位于O点时弹簧不发生形变。现将物块M拉至A处由静止释放,M向左最远可运动至B点。(不计弹簧与物块间的摩擦)。下列说法正确的是 (　　)
重难点 2 弹力类运动状态分析
CD
A.物块M从A运动到B的过程中所受弹力方向一直水平向左
B.物块M从A运动到O的过程中动能一直增加
C.若水平面光滑,物块M到O时速度最大,且能运动到超过B点左侧
D.若水平面光滑,物块M在运动过程中所受弹力的方向会发生改变
1
2
例2
方法指导
在分析弹力类问题时,因为涉及变力,故要用分段的思想,分别分析物体在每一段所受合力、所处运动状态、速度变化或能量变化情况,特别要注意关键时刻物理量数值的大小关系。
1
2
例2
对应练习
3.如图所示的是人们喜爱的刺激运动——“蹦极”的示意图。质量为m的运动员,将橡皮绳一端系在自己的腰间,另一端固定在P点,O点是橡皮绳不系人自然下垂时所在的位置,R点是运动员从P点自由下落所能到达的最低点,在运动员从O点到R点运动的过程中,不考虑空气阻力,以下说法正确的是 (　　)
A.运动员到达O点时,速度最大
B.运动员到达R点时,速度为零,受到平衡力的作用
C.运动员受到的合力先减小后增大
D.运动员在整个过程中先做加速运动,后做匀速运动
C
1
2
例2
4.(2022·贵阳观山湖区模拟)如图所示,弹簧一端固定在竖直墙上,另一端与木块接触但不相连。弹簧原长时其右端位于 A 点。推动木块压缩弹簧至O 点,松手后木块弹出。若给木块施加一个力 F,使得木块从O 点匀速运动到 B 点,请在坐标图中画出这一过程中F 随位置 s 变化的大致图象。
1
2
例2
数据透视 实验剖析
5
实验1 探究阻力对物体运动的影响
实验2 探究二力平衡的条件
实验1 探究阻力对物体运动的影响
实验原理 _________ 实验仪器 天平(测量固体的质量)、量筒(排水法测量固体的体积)、细线等 实验操作 排水法
针压法
物体体积=V3-V1
续表
实验操作 (1)将天平放在水平台上,调节天平平衡,用天平测出固体的质量m
(2)在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1
(3)将待测固体用细线拴住,浸没在量筒内的水中(密度小于水密度的固体可采用针压法),读出固体和水的总体积V2,则待测固体的体积为V2-V1
(4)计算出待测固体的密度ρ=_________
续表
注意事项 实验时,应先测固体的质量,后测固体的体积,避免先测体积使固体表面沾有水而使测得的固体质量偏大
误差分析 (1)天平砝码磨损,会使测出的质量偏 ；天平砝码生锈(或砝码上粘有污物),会使测出的质量偏____
(2)量筒读数时,仰视引起所测体积偏小,俯视引起所测体积偏____
(3)将固体放入量筒中,操作过程中有水溅出,使得V2偏 ,密度偏____
(4)先测体积,再测质量,因为固体沾有水,质量偏 ,密度偏____
(5)细线对测量结果有影响,使得V2偏 ,密度偏____
大
小
大
小
大
大
大
大
小
续表
特殊方法测量固体密度
续表
特殊方法测量固体密度 阿基米德原理法： (1)用天平测出固体的质量m0 (2)把盛有水的烧杯放在天平上,测得其总质量m1 (3)用细线将固体浸没在水中,此时天平的示数为m2 (4)固体的体积V=_______,固体密度ρ=_________
1. 物理兴趣小组的同学们到实验室准备测些常见固体的密度。
(1)小光利用托盘天平、量筒、细线,测量一块矿石的密度。
①将矿石放在左盘,向右盘加减砝码,当加入最后一个最小砝码时,指针的指向如图甲所示。小明接下来应该进行的操作是__________________
_____________________。
针对训练
向右移动游码,使
天平在水平位置平衡
②根据以上乙、丙、丁图数据可求出矿石的密度为ρ=________g/cm3。
③若矿石吸水,则测得的矿石密度与真实值相比　　 (选填“偏大”“偏小”或“相等”),为了减小误差,可采取的操作是__________ ______________________________________________________。
(2)(2022·遵义红花岗区一模改编)小明要测一枚鸭蛋的密度,发现它太大,不能放入量杯,于是进行了如下操作：
2.8
偏大
先将矿石
放入水中,待其吸足水后拿出,擦干表面的水,再测量其体积
①小明用天平测量鸭蛋的质量(如图2甲)。
②将鸭蛋放入装有水的烧杯,测量出烧杯、水和鸭蛋的总质量,并在水面做好标记(如图2乙)。
③取出鸭蛋,在烧杯中加入水,使水位到达标记处,测出烧杯和水的总质量(如图2丙)。
由此可计算出鸭蛋的体积为 m3；鸭蛋的密度为 kg/m3。
6×10-5
1.12×103
实验2 探究二力平衡的条件
实验原理 __________ 实验仪器 天平、烧杯、量筒等 实验操作 (1)用天平测出烧杯和液体的质量m1 (2)倒一部分液体于量筒中,测出液体的体积V (3)用天平测出烧杯和剩余液体的质量m2 (4)根据以上测得的数据,计算出液体的密度为_____________
续表
注意事项 测量液体密度时,烧杯内的液体不能全部倒入量筒,若全部倒入,则可再增加“测量倒出液体后空烧杯的质量”这个步骤来减小误差
误差分析 (1)如果先分别测出空烧杯及烧杯与液体的总质量,再测量液体的体积,则烧杯内壁沾有液体,导致所测液体的体积偏 ,密度偏_____
(2)如果先测量液体的体积,再分别测出空烧杯及烧杯与液体的总质量,则量筒内壁沾有液体,导致致所测液体的质量偏 ,密度偏_____
小
大
小
小
续表
特殊方法测液体密度 等体积法:
(1)用调好的天平测出空烧杯的质量m1
(2)在烧杯中装满水,测出烧杯和水的总质量m2
(3)将水倒出并擦干,在烧杯中装满盐水,测出烧杯和盐水的总质量m3
(4)根据ρ= 求出盐水的密度
等质量法:
(1)将两个相同的烧杯放在天平的托盘上,在两烧杯中分别加入适量的水和盐水,使天平平衡
(2)将烧杯中的水和盐水分别倒入量筒中,测出烧杯中水和盐水的体积分别为V水和V盐水,根据ρ= 求出盐水的密度
2.(2022·黔东南州模拟改编)小雷用密度为0.8 g/cm3的纯酒精配制了浓度为75%的酒精。他查阅资料得知浓度为75%的医用酒精的密度为0.87g/cm3。为检验自己配制的酒精是否合格,他进行了如下实验和分析:
针对训练
(1)首先将天平放在水平桌面上,将游码移至称量标尺左端的“0”刻度线上,发现指针的位置如图甲所示,则需将平衡螺母向　 　调节。
右
(2)接着,他做了如下操作:
①往烧杯中倒入适量酒精并盖上薄塑料片,如图乙所示,测出烧杯、塑料片和酒精的总质量为 g。
②将烧杯中的部分酒精倒入量筒中,迅速读出酒精的体积,如图丙所示,图中有三个观察位置,其中正确的是 。
③测出烧杯、塑料片和剩余酒精的质量为20g。
(3)通过计算得出酒精的密度为 g/cm3,为符合要求,他应该向配制的酒精溶液中添加适量的 (选填“纯酒精”或“水”)。
(4)如果实验当中不用薄塑料片盖住烧杯口,测量酒精的密度会________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
54
B
0.85
水
偏大
(5)小雷做完上面实验后,将游码归零。然后在天平两边分别放上两个完全相同烧杯,并往里面分别倒入酒精和一种未知液体,直到天平再次平衡,如图丁所示。
①由此判断酒精的质量 (选填“大于” “小于”或“等于”)未知液体的质量。
②小雷用刻度尺测量出酒精和未知液体的高度分别为8 cm和11.5 cm,通过(3)小题中酒精的密度便可算出未知液体的密度约为 kg/m3。
③小雷认为两个烧杯质量不同会造成实验误差,请你也提出一个可能会造成实验误差的原因： 。
等于
0.6×103
用刻度尺不易准确测出水和酒精的高度
（2018~2023）
数据链接 真题试做
6
命题点 1 质量、密度的估测
命题点 2 密度的理解及相关计算
命题点 3 测量物质的密度
命题点 1 质量、密度的估测
1.(贵州真题组合)判断下列物理量的估测值是否符合生活实际。
(1)(2021·黔东南州1 D 0.75分)普通初中生的质量约为500 kg。 (　　 )
(2)(2018·遵义18 C 0.75分)一本九年级物理课本质量约为50 g。
(　　 )
(3)(2020·黔西南州1 B 0. 75分)一个普通矿泉水瓶的容积约为500 L。
(　　 )
(4)(2020·黔西南州1 C 0.75分)人教版初中物理书的质量约是0.2 kg。
(　　 )
(5)(2021·黔南州1 B 0.75分)体育测试专用实心球的质量约为50 g。
(　　 )
1
×
×
×
√
×
2.(2021·贵阳9题,3分)如图所示的是今年三星堆遗址考古中发掘的黄金面具残片,其质量大约是280 g,根据残片体积推测完整面具的质量会超过500 g。能这样推测还要依据完整面具和残片有相同的 (　　 )
A.面积 　B.重力　C.密度　 D.质量
命题点 2 密度的理解及相关计算（贵阳2021.9,遵义2考,毕节2020.28）
C
2
3
4
5
3.(2020·黔东南州7题,3分)如图所示的是甲和乙两种物质的质量与体积关系图象,下列说法正确的是 (　　 )
A.甲物质的密度随体积增大而增大
B.当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
C.甲、乙两种物质的密度之比是4∶1
D.体积为5 cm3的乙物质,质量为10 g
D
2
3
4
5
4.(2021·黔西南州9题,1分)今年5月5日,承载国人大飞机梦想的C919大型客机在上海浦东国际机场成功首飞,揭开了我国民用飞机发展史上崭新的一页,对我国航空产业的发展具有历史性的意义。制造C919大型客机要用密度 (选填“大”或“小”)而强度大的材料。
5.(2020·毕节28题,3分)某种物质组成的物体的质量与它的 之比叫做这种物质的密度。一个瓶子能装下2 kg水,如果用它来装酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3),最多能装 kg；如果要装下2 kg酒精,瓶子的容积至少为 L。
2
3
4
5
小
体积
1.6
2.5
(1)将托盘天平放在水平桌面上,并将游码移至左侧零刻度线处,天平静止时如图甲所示。此时应将平衡螺母向 端调节,使指针尖对准分度盘的中央刻度。
6.(2022·遵义32题,4分)某同学对家中某品牌食用油的密度进行测量,请你帮他把实验步骤补充完整。
命题点 3 测量物质的密度（遵义4考, 毕节4考）
左
6
7
(2)将盛有适量食用油的烧杯放在已调平的天平左盘,在右盘中加减砝码并移动游码,天平再次平衡时如图乙所示。
(3)将烧杯中部分食用油倒入量筒,如图丙所示；再用天平测出剩余食用油和烧杯的总质量为107.8 g,则该食用油的密度为 g/cm3。
0.92
6
7
7.(2021·毕节35题,6分)小平同学在长江边捡到一块漂亮的鹅卵石,决定用天平和量筒测量鹅卵石的密度。
(1)他设计了下列实验步骤:
①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m。
②向量筒中倒进适量的水,读出水的体积V1。
③根据密度的定义式,算出鹅卵石的密度ρ。
④将鹅卵石浸没在量筒内的水中,读出鹅卵石和水的总体积V2。
6
7
他应采用的操作顺序为 (选填下列选项前的字母)。
A.①②④③ B.①②③④
C.②③④① D.②③①④
(2)根据图乙、图丙和图丁,计算出鹅卵石的密度为 g/cm3。
(3)若鹅卵石缺损后,它的密度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
A
2.7
不变
6
7

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