安徽省2020年中考物理总复习模块四力学微专题二动态杠杆分析202004292100.docx
安徽省2020年中考物理总复习 模块四 力学（打包8套）
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安徽省2020年中考物理总复习
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模块四力学专题一质量与密度中考真题再现( 学用见p35 )探究规律对接中考命题点1天平的使用和读数( 常考 )1.( 2019安徽第19题 )小明使用天平测小石块的质量。测量前,他将天平放在水平桌面上,然后进行天平横梁平衡的调节,调节完成后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。( 1 )请你指出小明调节天平横梁平衡的过程中遗漏的操作步骤:将游码移到标尺左端的零刻度线处。( 2 )完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,他需向右( 选填“左”或“右” )调节平衡螺母,使指针指到分度盘中央刻度线或在中央刻度线两侧等幅摆动。( 3 )调节横梁平衡后,小明将小石块放在左盘,在右盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。这时右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图乙所示,则小石块的质量为78.4g。2.( 2016安徽第5题 )小明同学用调节好的托盘天平测小石块的质量,天平平衡时盘中所加砝码情况和游码位置如图所示,则被测小石块的质量为71.6g。命题点2密度公式的应用( 不常考 )3.( 2016安徽第4题 )2016年5月,科学家又发现了9颗位于宜居带( 适合生命存在的区域 )的行星。若宜居带中某颗行星的质量约为地球的6倍,体积约为地球的8倍,则它的密度与地球的密度之比约为34( 行星与地球均看成质量均匀分布的球体 )。【解析】由题意可知,m行星=6m地球,v行星=8v地球,则它的密度与地球的密度之比为行星地球=m行星v行星m地球v地球=m行星m地球v地球v行星=6118=34。命题点3测量物质的密度( 常考 )4.( 2017安徽第18题 )同学们通过以下实验步骤测量未知液体的密度:( 1 )取一只烧杯,向其中倒入适量的待测液体,用托盘天平测出此时烧杯( 包括其中的液体 )的质量为76.4 g。( 2 )另取一只100 ml的量筒,将烧杯中的部分液体缓慢倒入量筒中,如图a所示。量筒内液体的体积为60ml。( 3 )再用托盘天平测量此时烧杯( 包括剩余液体 )的质量,如图b所示。托盘天平的读数为28.2g;则该液体的密度=0.8103kg/m3。5.( 2015安徽第19题 )某同学按照以下步骤测量盐水的密度:在烧杯中倒入适量盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量m1;将烧杯中的一部分盐水倒入量筒,测出烧杯和剩余盐水的总质量m2;读出量筒内盐水的体积v;把测得的数据填入表格,计算出盐水的密度。( 1 )请补充步骤的内容。( 2 )为了记录相关数据,他设计了如下表格,请将表格中第一行所缺的项目补充完整。烧杯和盐水的总质量/g烧杯和剩余盐水的总质量/g量筒内盐水的质量/g量筒内盐水的体积/cm3盐水的密度/( gcm-3 )( 3 )盐水密度的表达式为=m1-m2v( 用测量的物理量符号表示 )。名师考点精讲( 学用见p3637 )学思结合高效突破考点一质量1.定义:物体所含物质的多少叫做质量。2.单位( 1 )基本单位是千克,符号是kg。( 2 )常用单位有吨( t ),克( g ),毫克( mg )。( 3 )单位换算:1 t=1103kg、1 g=110-3 kg、1 mg=110-3 g=110-6 kg。3.常见物体质量估测:一个鸡蛋的质量约为50 g;一个苹果的质量约为150 g;一本物理课本的质量约为400 g;一名中学生的质量约为50 kg。4.性质:质量是物体的一个基本属性,它不随物体的形状、物态、位置的变化而变化。5.质量的测量( 1 )测量工具:日常生活中测量质量的工具有台秤、杆秤等;实验室常用托盘天平测物体的质量。( 2 )托盘天平的使用图形结构名称1.托盘2.分度盘3.指针4.游码5.称量标尺6.平衡螺母原理等臂杠杆使用方法看:观察天平的测量范围及标尺的分度值放:把天平放到水平工作台上,将天平底座调至水平,把游码移到称量标尺左端的“0”刻度线上调:调节平衡螺母使指针尖对准分度标尺的中央刻度线( 或指针左右摆幅相等 )称:把被测物体放左盘,用镊子向右盘添加砝码,并移动游码,使指针对准分度盘的中央刻度线记:物体质量=右盘砝码质量+游码指示值天平的使用规则1.游码归零后若指针往左偏,平衡螺母往右调,反之往左调,即“左偏右调、右偏左调。”2.添加砝码应按先大后小的顺序,可使添加砝码的次数最少。3.读游码指示值以游码左侧所对刻度线为准。典例1( 2019广西贵港 )在今年初中学业水平考试理化实验技能考试中,某同学在用调节好的托盘天平称一物体的质量时,在天平的右盘加减砝码过程中,他发现:当放入质量最小的砝码时,指针偏右;若将这个砝码取出,指针偏左。则要测出物体的质量,该同学下一步的正确操作:取出质量最小的砝码,。天平平衡时,天平右盘中砝码的质量和游码的位置如图所示,则该物体的质量为g。【解析】由题意可知,所放入最小砝码的质量偏大,此时应取出最小的砝码,将处在零刻度位置的游码向右调,使天平的横梁平衡;由题图可知,标尺的分度值是0.2g,游码左侧指在2.6g处,则该物体的质量m物=20g+10g+2.6g=32.6g。【答案】将处在零刻度位置的游码向右调32.6针对训练1.小明在用托盘天平测液体质量时,先把天平放在水平台上,将游码拨到零刻度线处后,指针静止时出现如图甲所示的情形,此时应向右调平衡螺母,使天平横梁平衡。由图乙、丙可知,烧杯的质量为33.2g,烧杯中液体的质量是50g。考点二物质的密度规律同种物质质量与体积的比值相等一般情况下,不同物质质量与体积的比值不相等定义某种物质组成的物体的质量与它的体积之比公式定义式变形公式=mvm=v;v=m单位基本单位千克/米3,符号:kg/m3常用单位克/厘米3,符号:g/cm3换算关系1 g/cm3=103kg/m3性质( 1 )密度是物质的一种属性,不同种物质密度一般是不同的( 2 )密度大小与质量、体积无关,同种物质、同种状态密度是相同的,质量与体积成正比( 3 )同种物质的密度与状态有关,同种物质,状态不同,密度不同,如冰的密度比水小密度表蕴含的信息有的物质不同,但密度却相同,如煤油和酒精;液态物质的密度也会大于固态物质的密度,如汞是液体,但密度大于铅、铜、铝等固体理解质量和密度的内涵典例2( 2019江苏泰州 )用刻度尺测出实心合金块的边长为2.00 cm,用天平测量合金块的质量,示数如图所示,合金块的质量为g,算出合金块的密度=g/cm3。若将此合金块切去一半,则剩余部分的密度( 选填“变大”“变小”或“不变” )。【解析】合金块的质量m=50g+10g+2.4g=62.4g,合金块的体积v=( 2cm )3=8cm3,合金块的密度=mv=62.4g8cm3=7.8g/cm3;密度是物质的一种特性,它只与物质的种类有关,所以把合金块切去一半,剩余部分的密度不变。【答案】 62.47.8不变典例3有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40 g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有111的体积露出液面,溢出液体的质量是50 g,则小球的体积是cm3;液体的密度是g/cm3( 已知酒精=0.8103 kg/m3 )。【解析】根据题意可知,小球放入甲杯中沉底,则v球=v排=m排酒精=40g0.8g/cm3=50cm3;由题意可知,小球放入乙杯中漂浮,v排=1-111v球=1011v球,则液=m排v排=m排1011v球=50g101150cm3=1.1g/cm3。【答案】 501.1针对训练2.阅读表中信息判断下面的说法,其中正确的( c )常温常压下部分物质的密度/( kgm-3 )金19.3103水银13.6103钢、铁7.9103纯水1.0103冰( 0 )0.9103植物油0.9103干松木0.5103酒精0.8103a.固体的密度一定比液体的密度大b.体积相同的植物油和酒精,酒精的质量大c.同种物质在不同状态下,其密度一般不同d.不同物质的密度一定不同【解析】水银是液体,但它的密度比钢的密度大,a项错误;体积相同的植物油和酒精,植物油的密度大于酒精的密度,根据公式m=v可知,植物油的质量大,b项错误;水和冰属于同一种物质,但密度不同,c项正确;冰和植物油不是同一种物质,但密度相等,d项错误。3.( 2019山东青岛 )如图为甲、乙两种物质的m-v图像。下列说法正确的是( d )a.体积为20 cm3的甲物质的质量为10 gb.乙物质的密度与质量成正比c.甲物质的密度比乙的密度小d.甲、乙质量相同时,乙的体积是甲的2倍【解析】由题图可知,体积为20 cm3的甲物质的质量为20 g,a项错误;密度是物质的一种特性,状态相同的同种物质的密度是相同的,与质量和体积无关,b项错误;由题图可知,当甲、乙的体积都为v=20 cm3时,m甲m乙,根据=mv可知,甲物质的密度比乙物质的密度大,c项错误;由题图可知,当甲、乙的质量都为10 g时,乙的体积为20 cm3,甲的体积为10 cm3,则乙的体积是甲的2倍,d项正确。考点三密度知识的应用1.密度与温度一般来说,由于热胀冷缩,同种物质温度越高密度越小( 气体最为明显 ),但水除外,水在4 时密度最大。2.间接测算质量和体积对于一些不易直接测量的质量、体积利用变形公式估算更为方便。( 1 )质量的测算:如房间内空气质量估算可利用变形公式m=v,测出房间内的容积,查出空气的密度,进而算出房内空气的质量。( 2 )体积的测算:如人体体积的估算可利用公式v=m,测出人的质量,人体的密度用水的密度替代可估算出人体的体积等。3.密度与物质鉴别( 1 )原理:不同物质的密度一般不同,可以根据密度公式=mv计算出密度,对照密度表鉴别物质。( 2 )应用:利用密度知识鉴定牛奶质量、农业选种时配制合适密度的盐水,工业制造根据需要选用密度不同的新材料( 如飞机上多选用高强度低密度的合成材料 )。典例4( 2019南京 )在科技节活动中,有一项挑战项目:如图所示,a、b、c、d是装满了某一种材料( 细盐、铁粉、米粉中的一种 )的四个不透明的轻质密闭容器。要求在不打开容器的前提下,将其中装有相同材料的两个容器挑选出来。提供的器材:与密闭容器同样的空容器各一个;天平和水。按下列步骤在空白处填上适当的内容。( 1 )用天平分别测出图中四个密闭容器的质量ma、mb、mc、md。( 2 )。( 3 )若满足关系式:( 用测量的物理量表示 ),则a、c两容器中所装材料相同。【解析】( 2 )轻质密闭容器,质量可不计,用天平分别测出四个装满水后容器的质量ma、mb、mc、md,即分别是与四个容器容积相同的水的质量;( 3 )根据密度是物质的一种特性和密度公式的变形公式m=v,若满足mama=mcmc,则a、c两容器中所装材料相同。【答案】( 2 )用天平分别测出四个装满水后容器的质量ma、mb、mc、md( 3 )mama=mcmc针对训练4.( 2019四川内江 )一个质量为60 kg的宇航员从地球进入太空后,质量不变( 选填“变大”“变小”或“不变” )。如果人的密度和水的密度相等,那么宇航员的体积是0.06m3。【解析】宇航员的质量不随空间位置的变化而变化,所以宇航员从地球进入太空后质量不变;如果人的密度和水的密度相等,为1.0103 kg/m3,由=mv可知,宇航员的体积v=m=60kg1.0103kg/m3=0.06 m3。( 学用见p3839 )实验一:用托盘天平测量固体和液体的质量1.实验器材:天平、待测物体( 固体 )、烧杯、待测液体。2.实验步骤( 1 )将天平放在水平工作台面上。( 2 )将游码移至标尺左端“0”刻度线上,调节平衡螺母,使指针对准分度盘的中央刻度线( 或指针左右摆幅相等 )。( 3 )将被测物体放到天平的左盘,用镊子在右盘添加砝码和移动游码使天平平衡。物体的质量等于砝码的质量加上游码指示的值( 测液体质量时,先后测出空烧杯的质量和烧杯与液体的总质量 )。( 4 )称量完毕,要清点砝码并用镊子将砝码放回砝码盒。针对训练1.( 2019浙江衢州 )托盘天平是一种精密测量仪器,某实验室天平的配套砝码及横梁标尺如图。( 1 )小科发现砝码盒中的砝码已磨损,用这样的砝码称量物体质量,测量结果将偏大。( 2 )小科观察铭牌时,发现该天平的最大测量值为200 g,但他认为应为210 g。你认为小科产生这种错误想法的原因是小科认为砝码的总质量是205 g,标尺的最大刻度是5 g。( 3 )小江认为铭牌上最大测量值没有标错,但砝码盒中10 g的砝码是多余的,而小明认为砝码盒中所有的砝码都是不可缺少的。你认为谁的观点是正确的,并说明理由:小明的观点正确,因为少了10 g砝码,运用其他砝码及游码无法完成某些200 g以内的质量值的称量( 合理即可 )实验二:测量固体的密度( 固体不溶于水且密度大于水 )1.原理:=mv。2.实验器材:天平、量筒、细线、烧杯。3.实验步骤( 1 )用天平测物体的质量m。( 2 )向量筒里倒适量的水,测出水的体积v1。( 3 )用细线系住物体放入量筒,测出两者的体积之和v2。4.密度计算式:=mv2-v1。5.误差分析( 1 )若先测质量,后测量体积,由于仪器本身及读数原因会引起测量误差( 既有质量误差,也有体积误差 ),但误差主要来源于体积的测量,误差偏大或偏小是不确定的。( 2 )若先测体积,后测出质量,物体会沾有一部分水,使得测出质量偏大,进而测出的密度也偏大,这种测量顺序是不可取的。6.实验拓展测密度小于水的固体的密度:测密度小于水的固体密度关键在于如何测量其体积。由于其不沉入水中,故可采取以下方案进行:实验器材:量筒、细线、水、待测对象、金属块( 密度较大,如铁块 )。操作步骤:如图甲,将两物体均悬于细绳上,金属块在下、待测物在上,先只将金属块浸没在水中,记下水面到达的位置v1;如图乙,再将待测物一起浸没于水中,记下水面到达的位置v2;则待测物的体积v=v2-v1。针对训练2.( 2019湖北黄冈 )把一枚鸡蛋放入水中,鸡蛋沉入水底。这枚鸡蛋的密度究竟多大呢?为此,小利同学进行了实验。( 1 )以下实验步骤,合理的顺序应为( 或 )。将鸡蛋放入装满水的溢水杯中,并用小烧杯接住溢出来的水;往量筒中放鸡蛋时,发现量筒口径小,放不进去;用托盘天平测得鸡蛋的质量为54 g;将小烧杯中的水倒入量筒中,测出水的体积( 如图 )。( 2 )实验中,托盘天平应放在水平桌面上。( 3 )测得鸡蛋的密度应为1.08g/cm3。( 4 )从理论上分析,实验中,由于小烧杯的水不能倒干净,会导致测量结果偏大。实验三:测量液体的密度1.原理:=mv。2.实验器材:天平、量筒、烧杯。3.实验步骤( 1 )用天平测出烧杯和液体的总质量m1。( 2 )将烧杯中的液体部分倒入量筒中,用天平测出剩下的液体和烧杯的总质量m2。( 3 )读出量筒中液体的体积v。4.记录数据的表格( 参考 )烧杯和液体的总质量m1/g烧杯和剩余液体的总质量m2/g量筒内液体的质量m=( m1-m2 )/g量筒内液体的体积v/cm3液体的密度/( gcm-3 )5.密度计算式:=m1-m2v。6.实验讨论( 1 )方案一:先测液体体积v,后测液体质量m,如图:误差分析:因量筒中有残留液体( 体积无法读出 ),所测的液体质量并不是体积v对应的质量,测出的质量( m总-m杯 )偏小,由计算式=m总-m杯v可知,测得的密度偏小。改进方案:如图,将量筒中部分液体倒入烧杯中,并记下量筒中余下的液体体积,则=m总-m杯v-v。( 2 )方案二:先测出液体质量m,后测出液体体积v,如图:误差分析:由于烧杯中的液体倒入量筒会有一部分残留,则测出的体积偏小,由计算式=m总-m杯v可知,所测出的密度偏大。改进方案:如图,将烧杯中部分液体倒入量筒中,并测出余下液体和烧杯的总质量m2;则所测液体密度=m1-m2v。针对训练3.( 2019四川凉山州 )在做测量液体密度的实验中,小明想知道食用油的密度,于是他用天平和量筒做了如图所示的实验。( 1 )将托盘天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的“0”刻度线处。发现指针静止时,位置如图甲所示,则应将平衡螺母向左( 选填“左”或“右” )调节使横梁平衡。( 2 )天平调节平衡后,测出空烧杯的质量为28 g,在烧杯中倒入适量的食用油,测出烧杯和食用油的总质量如图乙所示,将烧杯中的食用油全部倒入量筒中,食用油的体积如图丙所示,则烧杯中食用油的质量为33.2g,食用油的密度为0.83103kg/m3。( 3 )小明用这种方法测出的食用油密度与真实值相比偏大( 选填“偏大”或“偏小” )。( 4 )小华认为不用量筒也能测量出食用油的密度,他进行了如下实验操作:调好天平,用天平测出空烧杯的质量为m0;在烧杯中装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;把烧杯中的水倒尽,再装满食用油,用天平测出烧杯和食用油的总质量为m2;则食用油的密度表达式=m2-m0m1-m0水( 已知水的密度为水 )。16专题三力和运动中考真题再现( 学用见p4445 )探究规律对接中考命题点1惯性( 必考 )1.( 2018安徽第11题 )下列说法正确的是( b )a.物体运动的速度越大,其惯性越大b.太阳能电池是把太阳能转化为电能的装置c.滑动摩擦力的大小与接触面的大小有关d.在液体中,流速越大的位置,压强越大2.( 2017安徽第6题 )一个质量为500 g的货物,随“天舟一号”货运飞船升入太空。与发射前相比较,该货物的惯性不变( 选填“变大”“变小”或“不变” )。3.( 2016安徽第16题 )下列说法错误的是( c )a.标枪投掷出去后能继续飞行是标枪具有惯性的缘故b.短跑运动员到达终点时不能立刻停下来是自身惯性的表现c.跳远时助跑可以增大运动员的惯性,从而提高成绩d.质量越大的物体惯性越大4.( 2015安徽第13题 )司机在驾驶汽车时必须要系上安全带,系上安全带可以( c )a.减小汽车的惯性,防止发生事故b.减小司机的惯性,防止发生事故c.减小因汽车突然减速造成的伤害d.减小因汽车突然加速造成的伤害命题点2物体的受力分析( 必考 )5.( 2019安徽第7题 )图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12 n,乙重8 n,不计绳重及一切摩擦,则甲受到地面的支持力为4n。6.( 2019安徽第14题 )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。下列说法正确的是( b )a.f2与ga、f1两个力的合力是一对作用力与反作用力b.f1与f3是一对作用力与反作用力c.ga与f2是一对平衡力d.f2与f1是一对平衡力【解析】物块a处于平衡状态,即f2与ga、f1两个力的合力是一对平衡力,a项错误;b对a的压力f1与a对b的支持力f3是一对相互作用力,b项正确;因为f2=ga+f1,所以a的重力ga与地面对a的支持力f2大小不相等,地面对a的支持力f2与b对a的压力f1大小不相等,均不是一对平衡力,c、d项错误。7.( 2018安徽第15题 )我们知道,一对作用力与反作用力总是大小相等,方向相反。如图所示,重25 n的长方体物块甲放在水平桌面上,另一重10 n的长方体物块乙放在物块甲上。则下列说法正确的是( d )a.物块乙所受的合力为10 nb.物块乙对物块甲的压力为15 nc.桌面受到物块甲的压力为15 nd.桌面对物块甲的支持力为35 n【解析】物块乙静止,处于平衡状态,受到平衡力的作用,故所受的合力为0 n,a项错误;物块乙对物块甲的压力等于物块乙的重力,为10 n,b项错误;桌面受到物块甲的压力等于物块甲、乙的重力之和,即25 n+10 n=35 n,c项错误;桌面受到物块甲的压力为35 n,而桌面对物块甲的支持力与桌面受到物块甲的压力是一对相互作用力,故大小为35 n,d项正确。8.( 2017安徽第13题 )如图所示,物块a静止在固定的斜面上。此时物块的重力产生两方面的作用效果:使物块压紧斜面以及使物块有沿斜面向下滑动的趋势,因而可将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面的方向进行分解。实际解决问题时,就可以用这两个方向上的分力来等效替代物块的重力。下列说法正确的是( d )a.物块受到斜面的支持力和物块的重力是一对相互作用力b.物块受到斜面的支持力和物块的重力沿垂直斜面方向的分力是一对相互作用力c.物块受到斜面的摩擦力和物块的重力是一对平衡力d.物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对平衡力【解析】物块受到斜面的支持力和物块的重力不在同一条直线上,不是一对相互作用力,a项错误;物块受到斜面的支持力和物块的重力沿垂直斜面方向的分力没有作用在两个物体上,不是一对相互作用力,b项错误;物块受到斜面的摩擦力和物块的重力不在同一条直线上,不是一对平衡力,c项错误;物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力大小相等、方向相反且作用在同一物体上,是一对平衡力,d项正确。9.( 2016安徽第13题 )如图,一物体放在粗糙的水平地面上,在斜向上的拉力f的作用下向右做匀速直线运动。以下说法正确的是( a )a.在水平方向上,物体受到地面的摩擦力和拉力f沿水平方向的分力b.在水平方向上,物体受到的拉力f与地面的摩擦力是一对平衡力c.在竖直方向上,物体只受到地面的支持力和拉力f沿竖直方向的分力d.在竖直方向上,物体受到的重力与地面的支持力是一对平衡力【解析】对物体受力分析可知,在水平方向上,物体受到地面的摩擦力和拉力f沿水平方向的分力作用,a项正确;物体受到拉力f斜向上方,而地面对物体的摩擦力沿水平分向,两者不在同一直线上,所以不是一对平衡力,b项错误;在竖直方向上,物体受到重力、地面的支持力和拉力f沿竖直方向的分力三个力的作用,c项错误;物体在竖直方向合力为0,所以物体受到的重力和地面对物体的支持力与拉力f在竖直方向上分力的合力大小相等,所以重力和支持力大小不相等,不是一对平衡力,d项错误。命题点3作力的示意图( 常考 )10.( 2019安徽第3题 )如图所示,用细线将小钢球悬挂起来,让其在竖直平面内左右摆动。忽略空气阻力,在图上画出小钢球摆动到b点时所受力的示意图。【答案】如图所示11.( 2018安徽第9题 )如图甲所示,物块a在一固定的斜面上保持静止,可将物块a看成一个有质量的点( 见图乙 )。请在图乙中画出物块的受力示意图。【答案】如图所示12.( 2017安徽第5题 )力可以用带箭头的线段表示:线段是按一定比例( 标度 )画出的,它的长短表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭尾通常表示力的作用点,此即为力的图示。如图所示,物体a同时受到水平向右的拉力f1=40 n和与水平方向成30角的斜向右上方的拉力f2=60 n的作用。请参照图中力f1的图示,用相同的比例( 标度 )在图中画出力f2的图示。【答案】如图所示命题点4探究影响滑动摩擦力大小的因素( 不常考 )13.( 2019安徽第18题 )图为研究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验的示意图。实验的过程为:a.用弹簧测力计缓缓拉动木块,使它沿水平长木板滑动,当测力计示数稳定后,该示数即为此状态下滑动摩擦力的大小。b.改变放在木块上的砝码,测出此种情况下的滑动摩擦力。c.换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力。( 1 )该实验的原理是二力平衡。( 2 )该实验的结论是接触面受到的压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。名师考点精讲( 学用见p4550 )学思结合高效突破考点一力的认识1.力( 1 )定义:力是物体对物体的作用,用符号f表示。发生相互作用的两个物体,一个物体是施力物体,另一个是受力物体。( 2 )单位:牛顿,简称牛,符号是n。( 3 )常见力的大小:一只蚂蚁的拉力约0.001 n;手托两个鸡蛋的力约是1 n;一个中学生重约400 n;网球拍击球的力约2000 n。2.力的作用效果( 1 )可以改变物体的形状。( 2 )可以使物体的运动状态发生改变。3.力的三要素和力的示意图( 1 )力的三要素:大小、方向、作用点。( 2 )力的示意图:用一条带箭头的线段表示力,线段的起点或终点表示力的作用点,箭头表示力的方向,在同一图中,力越大,线段长度越长。4.力的作用是相互的一个物体对另一个物体施力时,另一个物体也一定同时对它施加力的作用,即物体间力的作用是相互的。拓展一对相互作用力有如下特点:( 1 )作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用点在两个物体上。( 2 )相互作用同时存在,同时消失。( 3 )一对相互作用力是同一性质的力,如甲对乙是引力,乙对甲也施加引力;如甲对乙施加的是压力,那么乙对甲也会施加压力。5.力的测量工具弹簧测力计原理在弹性限度内,弹簧的伸长( 或缩短 )量与受到的拉力( 或压力 )成正比使用使用前观察量程、分度值,并观察指针是否在零刻度线上,如果不在,应将指针调到零刻度线上使用时1.使用时要避免弹簧及指针与外壳摩擦,并使弹簧伸长方向跟所测力的方向在同一条直线上2.所测力的大小不允许超过它的量程3.读数时视线正对刻度线注意弹簧测力计在使用时要做到:认清量程、分度值、零刻度;检查弹簧是否损坏,指针是否与弹簧测力计外壳摩擦,测力时弹簧的轴线方向与所测的力是否在一条直线上;测量时,力一定要挂在弹簧测力计的挂钩一端,不能倒挂;所测力不能超过弹簧的弹性限度,超过这个限度,弹簧就会损坏典例1( 2019四川内江 )如图所示,坐在船上的人,用力推另一只船,船就相互远离而去,这个现象表明力的作用是的,力可以改变物体的状态。【解析】坐在船上的人用手推另一只船时,自己坐的船同时也受到了另一只船对它施加的力的作用,所以自己坐的船会向后退,这表明物体间力的作用是相互的;两船受力后相互远离而去,这说明力可以改变物体的运动状态。【答案】相互运动典例2某同学在实验时,将一物体挂在竖直悬挂的弹簧秤的秤钩上,测出物体对弹簧秤的拉力为2.5 n( 如图甲 ),然后把弹簧秤倒过来,又将同一物体挂在弹簧秤的吊环上,如图乙所示,当物体静止时,弹簧秤的示数是( )a.一定大于2.5 nb.一定等于2.5 nc.一定小于2.5 nd.一定等于5.0 n【解析】弹簧秤的读数等于弹簧相连的挂钩受到力的大小,当将弹簧测力计倒置过来后,把物体挂在吊环上,因为弹簧测力计本身受重力,则弹簧秤显示的示数等于物体重力和弹簧测力计本身重力之和,所以此时弹簧秤的示数大于2.5n。【答案】 a针对训练1.下列体育项目中的一些现象,不能用“力的作用是相互的”来解释的是( b )a.跳水运动员踩踏跳板,身体向上跳起b.铅球运动员投出铅球后,身体随着向前倾倒c.滑冰运动员用力推墙,身体离墙而去d.游泳运动员向后划水,身体前进2.如图,静止的弹簧测力计两端受到方向相反、大小都为3 n的力f1和f2的作用,那么弹簧测力计的示数为3n;若此时弹簧测力计中的弹簧伸长了5 cm,当小芳用力将这个弹簧拉长了3 cm时,小芳拉弹簧的力是1.8n。初高中知识衔接胡克定律:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小f跟弹簧伸长( 或缩短 )的长度x成正比。表达式为f=kx,其中k为弹簧的劲度系数,k的大小由弹簧自身性质决定。针对训练3.在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的弹力f和弹簧的形变量x( x=l-l0 )成正比,即f=kx,k叫做弹簧的劲度系数,如表所示是某同学测得弹簧所受的弹力f与弹簧伸长量x的关系的部分数据,请你根据表格中的数据判断下列说法中不正确的是( b )实验次数123456弹力f/n00.30.60.91.21.5弹簧伸长量x/cm01.22.43.64.86.0a.弹簧的劲度系数是25 n/mb.弹簧的劲度系数是0.25 n/mc.当受到的弹力f=2 n( 弹性限度内 )时,弹簧伸长了8 cmd.当弹簧伸长了10 cm( 弹性限度内 )时,受到力f=2.5 n【解析】已知f=kx,由题表可知,当弹簧伸长量x=1.2 cm,弹力f为0.3 n,所以该弹簧的劲度系数k=fx=0.3n0.012m=25 n/m;当受到的弹力f=2 n时,弹簧伸长了x=fk=2n25n/m=0.08 m=8 cm;当弹簧伸长了10 cm,受到的力为f=kx=25 n/m0.1 m=2.5 n。综上所述,b项错误。考点二弹力重力1.弹力( 1 )定义:物体由于发生弹性形变而产生的力,如通常所说的压力、支持力、拉力、推力等都是弹力。( 2 )方向:指向施力物体( 形变物体 )恢复到原状的方向。2.重力定义由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力施力物体地球大小(重力与质量的关系)物体所受的重力跟它的质量成正比方向竖直向下应用:重垂线、水平仪作用点重心,是重力作用的等效作用点( 质量均匀的规则几何物体,重心在其几何中心上 )计算g=mgg=9.8 n/kg表示质量1 kg的物体所受的重力大小是9.8 n( 地球上不同的纬度,g值略有差异 )典例3( 2019山东青岛 )探究重力与质量的关系:( 1 )某同学用质量已知的钩码进行实验,根据测得的数据作出的g-m关系图像是一条过原点的直线a,由此得出结论:物体受到的重力与它的质量成比。( 2 )他又正确测量了一个木块的质量和重力,并在同一坐标系中正确描点得到点a,如图所示。点a不在直线a上的主要原因是。【解析】( 1 )物体的g-m图像是一条过原点的直线,表示物体受到的重力与其质量的比值是一个定值,由此可知物体受到的重力与其质量成正比;( 2 )在测量质量和重力的过程中不可避免地会出现误差,使得重力与质量的比值有可能不同,所以点a不在直线a上。【答案】( 1 )正( 2 )测量木块质量和重力时存在误差针对训练4.如图所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧的另一端,下列有关“弹簧形变产生的力”的描述正确的是( b )a.手对弹簧的拉力b.弹簧对手的拉力c.墙对弹簧的拉力d.以上说法都不正确5.小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力g与其质量m的关系如图,从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力大于( 选填“大于”“等于”或“小于” )其在乙星球表面上的重力,据图可得甲星球表面上物体的重力g与其质量m的关系式是g=m15 n/kg。考点三摩擦力1.定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。2.摩擦力产生的条件( 1 )两物体相互间有挤压。( 2 )接触面粗糙。( 3 )发生相对运动或有相对运动的趋势。3.方向:与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。4.分类:滑动摩擦、静摩擦、滚动摩擦。5.影响滑动摩擦力大小的因素:接触面粗糙程度和压力的大小。6.增大或减小摩擦的方法方法举例增大有益摩擦增大接触面粗糙程度刹车时用力捏车闸、汽车轮胎刻有凹凸不平的花纹增大压力变滚动摩擦为滑动摩擦减小有害摩擦减小接触面的粗糙程度滚动轴承、行李箱的底部加滚轮、加润滑油、气垫、磁悬浮列车减小压力变滑动摩擦为滚动摩擦使接触面脱离典例4( 2019广东深圳 )如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1,乙图中速度为v2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3,且v1v2v3,匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为f甲、f乙和f丙。下列关系正确的是( )a.f甲f乙f乙f丙c.f甲=f乙f丙d.f甲f乙=f丙【解析】滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与速度大小无关。由题意和题图可知,甲、乙、丙三图中接触面的粗糙程度相同,甲、乙对水平面的压力相同,丙对水平面的压力较大,故摩擦力的大小关系为f甲=f乙f丙;因为三图中木块都在做匀速直线运动,所以由二力平衡条件可知,拉力f=f,即f甲=f乙f丙,c项正确。【答案】 c针对训练6.( 2019淮北模拟 )如图所示,a、b为两个质量相同的物体,在水平力f的作用下在水平面上以速度v匀速向右运动,若撤去力f后,两个物体仍能一起向右做减速运动,此时b与地面之间的摩擦力大小为f,a、b之间有( 选填“有”或“没有” )摩擦力。初高中知识衔接动摩擦因数:彼此接触的物体做相对运动时,摩擦力与正压力之间的比值为动摩擦因数,常用表示,表达式:=fn。不同材质的物质的动摩擦因数不同,物体越粗糙,动摩擦因数越大。针对训练7.下列关于动摩擦因数的说法中,正确的是( c )a.物体越重,物体与水平支持面之间的动摩擦因数越大b.物体在一支持面上滑动,当支持面倾斜放置时,动摩擦因数比水平放置时小一些c.两个物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度决定的,与滑动摩擦力和正压力大小无关d.两个物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与两物体间的正压力成反比考点四牛顿第一定律、惯性1.牛顿第一定律的建立过程( 1 )亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。( 2 )伽利略的观点:物体运动不需要力维持。( 3 )牛顿:牛顿第一定律。2.探究物体在运动方向上不受力将怎样运动实验装置实验过程( 1 )让小车三次从同一位置由静止滑下的目的是让小车获得相同的速度( 2 )改变水平面上接触面的粗糙程度的目的是改变小车所受阻力的大小( 3 )通过小车滑行距离的大小来显示阻力对其运动状态的影响,这种方法叫转换法实验现象阻力越小,小车滑行的距离越大,即小车速度减小得越慢,即小车运动状态改变得越慢实验推论如果没有摩擦阻力,即如果小车运动方向上不受力,小车的速度不变,运动状态不变说明( 1 )上述实验运用了理想实验法( 2 )上述实验结论并不等同于牛顿第一定律,牛顿第一定律是牛顿在大量实验基础上通过进一步推理并概括出来的3.牛顿第一定律( 1 )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。( 2 )理解:适用范围:适用于所有物体;条件:没有受到力的作用,这是理想条件;结果:原来运动的物体保持匀速直线运动,原来静止的物体保持静止,即物体运动状态保持不变。4.惯性( 1 )定义:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。( 2 )理解:惯性是物体的一种属性,一切物体在任何情况下都有惯性;惯性不是力,单独一个物体不会产生力,但是这个物体具有惯性;只能说一个物体具有惯性,不能说“物体受到惯性”或“受到惯性作用”。( 3 )影响惯性大小的因素惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大,惯性的大小与是否运动、速度大小、是否受力等其他一切因素无关。典例5( 2019山东泰安 )关于惯性,下列四个现象对应的说明正确的是( )a.拍打衣服,灰尘脱落,说明衣服有惯性b.子弹离开枪膛,仍能向前飞行,说明子弹有惯性c.汽车突然快速启动,车上的人会向后倾,说明汽车有惯性d.运动员将足球顶出去,足球继续运动,说明运动员有惯性【解析】拍打衣服,衣服移动,灰尘由于惯性,保持原来的状态,灰尘脱落,a项错误;子弹离开枪膛,由于子弹具有惯性,仍能向前飞行,b项正确;汽车突然快速启动,车上的人由于惯性会向后倾,c项错误;足球被顶出去后,由于具有惯性,足球保持原来运动状态继续运动,d项错误。【答案】 b【技巧点拨】“四步”解释惯性现象1.明确研究对象:人或物。2.分析“变化情况”:启动、刹车、转弯、物体被弹飞。3.关注谁具有惯性:条件改变之后,物体或物体的一部分仍保持静止状态还是运动状态。4.得出相应结论:人后仰、前倾或落在原处。针对训练8.( 2019湖南益阳 )雨伞在雨中快速旋转( 从上往下看沿逆时针方向 ),伞骨末端的雨滴被甩出。下图中能正确表示雨滴p被甩出瞬间运动方向的( c )【解析】由题图可知,雨伞在雨中快速旋转,雨滴随雨伞逆时针转动( 即在水平面做圆周运动 ),伞骨末端的雨滴被甩出时,雨滴由于惯性要保持原来的运动状态,会沿切线方向被甩出,即该瞬间雨滴的运动方向为水平向右,c项正确。考点五二力平衡、非平衡力与运动1.力的平衡与平衡状态物体受到几个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力相互平衡,物体处于平衡状态。2.二力平衡定义作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡条件作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反、作用在同一条直线上判断方法归纳为8个字:同体、等值、共线、反向。四个条件必须同时满足,缺一不可应用推断受力情况物体受一对平衡力,若已知其中一个力,根据二力平衡条件可判断另一个力的大小和方向判断运动状态物体受平衡力,则物体必处于匀速直线运动状态或静止状态。受平衡力前物体是运动的,则受平衡力后物体将做匀速直线运动3.同一直线上的二力合成( 1 )合力与分力当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果和原来几个力的共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力就叫做这个力的分力。合力与分力是等效替代的关系,由分力求合力叫力的合成。( 2 )方向相同的二力合成f合=f1+f2,合力方向与二力方向相同。( 3 )方向相反的二力合成f合=|f1-f2|,合力方向与较大的力的方向相同。( 4 )平衡力的合力f合=f1-f2=0。4.非平衡力( 1 )定义:物体受一个力或物体受两个力但不满足二力平衡条件,那么这个物体所受力的关系叫非平衡力。( 2 )非平衡力的合力不为0。5.物体受力与运动状态的关系受力情况物体运动状态说明不受力f=0保持静止或匀速直线运动( 运动状态不变 )力不是维持物体运动的原因受平衡力f合=0受非平衡力f合0合力方向与运动方向相同,物体做加速运动运动状态发生改变力是改变物体运动状态的原因合力方向与运动方向相反,物体做减速运动合力方向与运动方向不在一条直线上,物体做曲线运动备注f合=0运动状态不变f合0运动状态变化平衡力与相互作用力的比较项目平衡力相互作用力相同点大小关系大小相等方向关系方向相反,且作用在同一条直线上不同点受力物体同一物体作用在两个物体上力的性质不一定是相同性质的力是相同性质的力作用时间无时间关系同时产生,同时消失典例6( 2019黑龙江齐齐哈尔 )如图所示,小辉推着小车在平直道路上匀速前进,下列说法正确的是( )a.小车对地面的压力和地面对小车的支持力是一对平衡力b.小辉受到的重力与地面对他的支持力是一对相互作用力c.小车受到的重力与小车对地面的压力是一对相互作用力d.小车受到水平方向推力与小车受到的阻力是一对平衡力【解析】小车对地面的压力和地面对小车的支持力是一对相互作用力,a项错误;小辉受到的重力与地面对他的支持力是一对平衡力,b项错误;小车受到的重力和小车对地面的压力,既不是平衡力,也不是相互作用力,c项错误;因小车在平直道路上匀速前进,所以小车受到水平方向推力与小车受到的阻力是一对平衡力,d项正确。【答案】 d典例7( 2019江苏连云港 )如图所示,斜劈a放在固定的斜面上,其上表面水平,物体b放在a上,在a和b一起沿斜面匀速下滑的过程中( )a.a对b无支持力b.a、b之间无摩擦力c.a对b的摩擦力方向水平向左d.a对b的摩擦力方向沿斜面向上【解析】物体b放在a上,物体b对a有压力,因物体间力的作用是相互的,所以a对b有支持力,a项错误;a和b一起沿斜面匀速下滑的过程中,b相对a没有运动也没有运动趋势,所以a、b之间不存在摩擦力,b项正确,c、d项错误。【答案】 b【类型突破】中考常考受力情况1.在水平面上静止的物体:竖直方向上重力和弹力平衡,水平方向上不受力或受平衡力( 如摩擦力与拉力平衡 )。2.在水平面上匀速运动的物体:受力情况同上。3.在水平面上变速运动的物体:竖直方向上重力和弹力平衡,水平方向上受非平衡力,受一个力或两个力,不满足二力平衡条件。4.在斜面上静止的物体:竖直方向上受重力,沿斜面方向受摩擦力,与斜面垂直方向受弹力等其他力。5.在斜面上滑动的物体:受力情况同上。6.若斜面是光滑的,则一定没有摩擦力。针对训练9.( 2019湖南邵阳 )一物体在水平推力作用下沿水平方向做匀速直线运动,如图所示,下列说法正确的是( b )a.物体受到的重力和物体受到的摩擦力是一对平衡力b.物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力c.物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力d.物体受到的重力和物体受到的推力是一对平衡力10.以一个静止在固定斜面上的物块为研究对象,可以进行如下的思考:这个物块受三个力,重力、摩擦力、斜面的支持力。当这个物体处于静止状态,则受平衡力作用,此时可以把摩擦力与支持力等效为一个力,该力与重力是一对平衡力。那么,摩擦力与支持力的合力的方向为竖直向上,请在图中作出摩擦力与支持力的合力示意图。【答案】如图所示初高中知识衔接牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。针对训练11.手拿一个锤头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了。对于这一现象,下列说法正确的是( c )a.锤头敲玻璃的力大于玻璃对锤头的作用力,所以玻璃才碎裂b.锤头受到的力大于玻璃受到的力,只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂c.锤头和玻璃之间的作用力是等大的,只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂d.因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况,所以无法判断它们之间的相互作用力的大小【解析】锤头对玻璃的力与玻璃对锤头的力是一对作用力与反作用力,故它们之间的作用力是等大的;因为相同大小的力作用在不同的物体上效果往往不同,所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系,c项正确。重难题型探究( 学用见p5051 )思维拓展素养提升类型一解题方法型1.( 2019合肥瑶海区模拟 )等效替代是物理学中很重要的方法之一。如图所示,静止在斜面上的物体的重力可分解为沿斜面方向向下的分力f1和垂直斜面方向的分力f2。关于这两个分力,下列说法正确的是( d )a.f1作用在物体上,f2作用在斜面上b.斜面倾角越大,分力f1越小c.f2就是物体对斜面的正压力d.f1和f2是物体重力的等效替代,实际存在的就是重力【解析】由题图可知,斜面上的物体受重力、支持力与摩擦力的作用,而f1、f2是重力的两个分力,实际并不存在,实际是以重力的形式作用在物体上,a项错误;平行于斜面方向的分力f1=gsin ,增大,sin 增大,f1将变大,b项错误;f2是物体紧压斜面的分力,不是物体对斜面的正压力,c项错误;f1、f2是重力的两个分力,这两个力共同作用的效果与物体受到的重力存在着等效替代的关系,d项正确。类型二隐含条件型2.( 2019广西桂林 )在探究滑动摩擦力与压力大小关系的实验中,如图a所示,在水平地面上放一物块甲,物块甲上面放一物块乙,在大小为10 n的水平拉力f1作用下,甲、乙物块同时以0.3 m/s的速度一起做匀速直线运动,物块甲所受地面的摩擦力大小为10n。如图b所示,在同一水平地面上,在水平拉力f2的作用下,物块甲以0.1 m/s的速度做匀速直线运动,则f2”“=”或“” )f1。【解析】题图a中,甲、乙物块同时做匀速直线运动,物块甲所受地面的摩擦力大小f=f1=10 n;把乙物块去掉,甲对地面的压力减小,甲所受地面的摩擦力减小,此时甲所受摩擦力和拉力f2是一对平衡力,就有f2f1。3.( 2019四川巴中 )在粗糙程度相同的水平面上,重为10 n的物体在f=5 n的水平拉力作用下,沿水平面由a点匀速运动到b点,此时撤去拉力,物体继续向前运动到c点停下来,此过程中下列说法正确的是( c )a.物体在ab段摩擦力等于10 nb.物体在ab段摩擦力小于5 nc.物体在bc段摩擦力等于5 nd.物体在ab段摩擦力大于bc段摩擦力【解析】物体在ab段做匀速直线运动,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,物体受到的摩擦力fab=f=5 n,a、b项错误;在bc段物体做减速运动,物体所受滑动摩擦力的大小不变,c项正确,d项错误。类型三思维拓展型4.( 2019蚌埠二模 )如图所示,a、b两个物体叠放在水平面上,同时有f=2 n的两个水平力分别作用于a、b两物体上,使a、b两个物体处于静止状态,下列分析正确的是( d )a.a不受到摩擦力b.b受到a和地面所施加的摩擦力c.a受到的摩擦力为2 n,方向水平向左d.b
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