第07讲运动和力（思维导图考点精讲例题精析）

第07讲—运动和力2023年中考物理一轮复习讲练测一、思维导图二、考点精讲考点1力1.力的概念(1)力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而存在。一切物体都受力的作用。(2)有的力必须是物体之间相互接触才能产生，比如物体间的推、拉、提、压等力，但有的力物体不接触也能产生，比如重力、磁极间、电荷间的相互作用力等。(3)力的单位：牛顿，简称：牛，符号是N。(4)力的三要素：力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。都会影响力的作用效果。注意：关于力的概念的理解（1）力不能离开物体而单独存在，发生相互作用的两个物体，一个是施力物体，另一个就是受力物体.（2）物体间力的作用是相互的，施力物体和受力物体同时存在，施力物体同时也是受力物体.（3）作用力与反作用力的特点：作用在同一个物体上，大小相等、方向相反，并且作用在同一直线上.（4）相互作用的两个物体可以是接触的，也可以是不接触的.2.力的作用效果：(1)力可以改变物体的运动状态；(2)力可以使物体发生形变。注：物体运动状态的改变指物体的运动方向或速度大小的改变或二者同时改变，或者物体由静止到运动或由运动到静止。形变是指形状发生改变。3.力的示意图(1)用力的示意图可以把力的三要素表示出来。(2)作力的示意图的要领：①确定受力物体、力的作用点和力的方向；②从力的作用点沿力的方向画力的作用线，用箭头表示力的方向；③力的作用点可用线段的起点，也可用线段的终点来表示；④表示力的方向的箭头，必须画在线段的末端。4.物体间力的作用是相互的：比如甲、乙两个物体间产生了力的作用，那么甲对乙施加一个力的同时，乙也对甲施加了一个力。由此我们认识到：①力总是成对出现的；②相互作用的两个物体互为施力物体和受力物体。考点2弹力1.弹性和塑性：(1)在受力时会发生形变，不受力时，又恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做弹性；(2)在受力时会发生形变，不受力时，形变不能自动地恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做塑性。2.弹力(1)弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。压力、支持力、拉力等的实质都是弹力。(2)弹力的大小、方向和产生的条件：①弹力的大小：与物体的材料、形变程度等因素有关。②弹力的方向：跟形变的方向相反，与物体恢复形变的方向一致。③弹力产生的条件：物体相互接触，发生弹性形变。3.弹簧测力计(1)测力计：测量力的大小的工具叫做测力计。(2)弹簧测力计的原理：弹簧所受拉力越大弹簧的伸长就越长；在弹性限度内，弹簧的伸长与所受到的拉力成正比。(3)弹簧测力计的使用：①测量前，先观察弹簧测力计的指针是否指在零刻度线的位置，如果不是，则需校零；所测的力不能大于弹簧测力计的测量限度，以免损坏测力计。②观察弹簧测力计的分度值和测量范围，估计被测力的大小，被测力不能超过测力计的量程。③测量时，拉力的方向应沿着弹簧的轴线方向，且与被测力的方向在同一直线。④读数时，视线应与指针对应的刻度线垂直。考点3重力1.重力的定义：由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力。地球上的所有物体都受到重力的作用。2.重力的大小(1)重力也叫重量。(2)重力与质量的关系：物体所受的重力跟它的质量成正比。公式：G=mg，G是重力，单位牛顿(N)；m是质量，单位千克(kg)。g=9.8N/kg。(3)重力随物体位置的改变而改变，同一物体在靠近地球两极处重力最大，靠近赤道处重力最小。3.重力的方向(1)重力的方向：竖直向下。(2)应用：重垂线，检验墙壁是否竖直。4.重心：(1)重力的作用点叫重心。(2)规则物体的重心在物体的几何中心上。有的物体的重心在物体上，也有的物体的重心在物体以外。5.万有引力：宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间，都存在互相吸引的力，这就是万有引力。考点4牛顿第一定律1.牛顿第一定律(1)内容：一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。(2)牛顿第一定律不可能简单的从实验中得出，它是通过实验为基础、通过分析和科学推理得到的。(3)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动的原因。(4)探究牛顿第一定律中，每次都要让小车从同一斜面上同一高度滑下，其目的是使小车滑至水平面上的初速度相等。(5)牛顿第一定律的意义：①揭示运动和力的关系。②证实了力的作用效果：力是改变物体运动状态的原因。③认识到惯性也是物体的一种特性。2.惯性(1)惯性：一切物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性。(2)对“惯性”的理解需注意的地方：①“一切物体”包括受力或不受力、运动或静止的所有固体、液体气体。②惯性是物体本身所固有的一种属性，不是一种力，所以说“物体受到惯性”或“物体受到惯性力”等，都是错误的。③要把“牛顿第一定律”和物体的“惯性”区别开来，前者揭示了物体不受外力时遵循的运动规律，后者表明的是物体的属性。④惯性有有利的一面，也有有害的一面，我们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，但并不是“产生”惯性或“消灭”惯性。⑤同一个物体不论是静止还是运动、运动快还是运动慢，不论受力还是不受力，都具有惯性，而且惯性大小是不变的。惯性只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，而与物体的运动状态无关。(3)在解释一些常见的惯性现象时，可以按以下来分析作答：①确定研究对象。②弄清研究对象原来处于什么样的运动状态。③发生了什么样的情况变化。④由于惯性研究对象保持原来的运动状态于是出现了什么现象。3.对牛顿第一定律的理解（1）“一切物体”表明该定律适用于任何物体.（2）“没有受到力的作用”是指理想情况下物体不受力，实际情况下物体受到的合力为零.（3）该定律描述的是物体不受力或受到平衡力时的运动规律.（4）运动和力的关系：力是改变物体运动状态的原因.注意：对运动和力的关系的理解（1）力能改变物体的运动状态，但不能仅根据物体运动速度的大小或变化来判断力的大小或变化.（2）物体受到力的作用，但运动状态不一定改变，要看物体受到的是平衡力还是非平衡力.（3）物体的运动状态发生改变，该物体一定受到了力的作用，且受到的是非平衡力.考点5二力平衡1.力的平衡(1)平衡状态：物体受到两个力(或多个力)作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说物体处于平衡状态。(2)平衡力：使物体处于平衡状态的两个力（或多个力）叫做平衡力。(3)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，并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡。二力平衡的条件可以简单记为：同物、等大、反向、共线。物体受到两个力的作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，则这两个力平衡。2.一对平衡力和一对相互作用力的比较平衡力（二力平衡）相互作用力相同点两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上不同点作用在同一个物体上没有时间关系作用在不同物体上同时产生，同时消失3.二力平衡的应用(1)己知一个力的大小和方向，可确定另一个力的大小和方向。(2)根据物体的受力情况，判断物体是否处于平衡状态或寻求物体平衡的方法、措施。4.力和运动的关系不受外力静止状态受平衡力的作用运动状态不变（合力为零）匀速直线运动受力情况运动状态速度大小改变受非平衡力的作用运动状态改变（合力不为零）运动方向改变（拐弯）考点6摩擦力1.摩擦力：两个相互接触的物体，当它们将要发生或已经发生相对运动时在接触面产生一种阻碍相对运动的力。2.摩擦力产生的条件(1)两物接触并挤压。(2)接触面粗糙。(3)将要发生或已经发生相对运动。3.摩擦力的分类(1)静摩擦力：将要发生相对运动时产生的摩擦力叫静摩擦力。(2)滑动摩擦力：相对运动属于滑动，则产生的摩擦力叫滑动摩擦力。(3)滚动摩擦力：相对运动属于滚动，则产生的摩擦力叫滚动摩擦力。4.静摩擦力(1)大小：0﹤f≦Fmax（最大静摩擦力）(2)方向：与相对运动趋势方向相反。注意：对静摩擦力方向的理解静摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反，也可能相同.例如，人走路时脚受到地面的摩擦力方向与人的运动方向相同.5.滑动摩擦力(1)决定因素：物体间的压力大小、接触面的粗糙程度。(2)方向：与相对运动方向相反。(3)探究方法：控制变量法。(4)在测量滑动摩擦力的实验中，用弹簧测力计沿水平匀速直线拉动木块。根据二力平衡知识，可知弹簧测力计对木块的拉力大小与木块受到的滑动摩擦力大小相等。6.增大与减小摩擦的方法(1)增大摩擦的主要方法：①增大压力；②增大接触面的粗糙程度；③变滚动为滑动。(2)减小摩擦的主要方法：①减少压力；②减小接触面的粗糙程度；③用滚动代替滑动；④使接触面分离(加润滑油、用气垫的方法)。7.三种摩擦力的比较类型区别示例静摩擦力推物体而不动产生的摩擦力为静摩擦力手握瓶子静止时，手与瓶子之间的摩擦力滑动摩擦力在粗糙面上滑动的物体产生的摩擦力为滑动摩擦力人滑冰时，旱冰鞋和冰面之间的摩擦力滚动摩擦力沿水平方向拉动小车，运动的小车的车轮产生的摩擦力为滚动摩擦力正常行驶的自行车，自行车车轮与地面之间的摩擦力三、例题精析1．F1和F2是作用在同一物体上的两个力，且作用在同一水平直线上。若其中F1=6N，方向是水平向右，且这两个力的合力为16N。关于F2的大小和方向，说法中正确的是（）A．一定是10N，且方向水平向右B．一定是22N，且方向水平向左C．可能是10N，且方向水平向左D．可能是22N，且方向水平向左【答案】D【详解】F1和F2是作用在同一物体上的两个力，且作用在同一水平直线上，其中F1为6N，方向是水平向右，要使这两个力的合力为16N，则根据同一直线二力合成，F2可能是水平向右，与F1同向，即也可能是水平向左，与F1反向，即故ABC错误，D正确。故选D。2．重为10牛的木块在5牛的水平拉力作用下在桌面上沿水平方向做匀速直线运动。现将水平拉力增大到8牛，则木块受到的合力大小为（）A．0牛 B．3牛 C．5牛 D．18牛【答案】B【详解】木块在水平方向上受水平向前的的拉力F和水平向后的摩擦力f，当拉力F为5N时，木块沿水平方向做匀速直线运动，处于平衡状态，由二力平衡条件知，木块受到的摩擦力f=F=5N由于滑动摩擦力与压力大小、接触面的粗糙程度有关，与拉力大小无关，因此当拉力为8N时，木块受到的滑动摩擦力不变，仍为5N，当拉力为8N时，木块受到的合力F合=F′﹣f=8N﹣5N=3N故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。3．如图所示，是苏炳添在东京奥运会男子100米决赛中跑步的情景，他获得第六名，创造了中国田径新的历史！下列说法正确的是（）A．跑步时鞋底与地面的摩擦属于滑动摩擦B．起跑时用力蹬地是利用惯性提高成绩C．苏炳添受到的重力的施力物体是地球D．加速冲刺时，苏炳添受到平衡力的作用【答案】C【详解】A．跑步时鞋底与地面接触时没有发生相对运动，所以摩擦属于静摩擦，故A错误；B．惯性大小只与质量有关，起跑时用力蹬地是利用力的作用是相互的来提高成绩，故B错误；C．重力是由于地球吸引而产生的力，重力的施力物体是地球，故C正确；D．加速冲刺时，运动员的运动状态改变，受力不平衡，故D错误。故选C。4．力是物体对物体的__，小明用手将书包提起的力的施力物体是__，同时他也感觉到书包向下拉手，这说明__。【答案】????作用????手????物体间力的作用是相互的【详解】[1][2][3]根据力的概念可知，力是物体对物体的作用；小明用手将书包提起，手对书包有向上的力，该力的施力物体是手，同时他也感觉到书包向下拉手，这说明物体间力的作用是相互的。5．“漂移”是一种高难度的汽车表演项目。有一种“漂移”方法如下：当汽车在水平地面上疾驶时，车对地面的压力和地面对车的支持力______（填“是”或“不是”）一对平衡力，此时突然刹车，同时转动方向盘，汽车急转弯，这是摩擦力改变了汽车的______。【答案】????不是????运动状态【详解】[1]车对地面的压力和地面对车的支持力是一对相互作用力，不是一对平衡力。[2]力可以使物体发生形变，也可以使物体运动状态发生改变；突然刹车，同时转动方向盘，汽车急转弯，这是摩擦力改变了汽车的运动状态。6．在端午节，同学们进行了主题为“浓情端午、粽香校园”的包粽子的活动，同学们用手把粽子叶“握”成三角锥形说明力可以改变物体的___________；然后用绳子紧紧的把粽子叶缠住防止脱落，这是通过___________的方式增大了粽子叶之间的摩擦力。【答案】????形状????增大压力【详解】[1]同学们用手把粽子叶“握”成三角锥形，手对粽子叶有力的作用，粽子叶的形状发生了改变，说明力可以改变物体的形状。[2]用绳子紧紧的把粽子叶缠住，此时绳子对粽子叶的压力增大，粽子叶之间的压力也增大，粽叶间的摩擦也增大，故这是通过增大压力的方式增大了粽子叶之间的摩擦力。7．同学们在进行“推断物体不受力时的运动”的实验探究。同学们用同一小车在同一斜面的同一位置由静止滑下，小车分别在粗糙程度不同的平面运动直到小车静止为止，并记录小车静止时的位置。实验顺序和小车静止时的位置如图。（1）小车每次到达水平面时的速度______；（2）图中实验顺序设计的目的是______；（3）同学们根据实验操作和图片信息通过分析得出结论“运动的小车在水平面受到的阻力越小速度减小的越慢”，请你写出同学们分析的过程；______（4）同学们在实验结论的基础上进行了大胆的推理：如果水平面绝对光滑运动的小车受到的阻力为零，小车将______。【答案】????相等????使小车在水平面受到的阻力依次减小????见解析????以恒定不变的速度运动下去【详解】(1)[1]从同一高度滑下的目的是为了使小车在每一次到达水平面时速度相同。(2)[2]图中实验顺序设计的目的是慢慢减小阻力，然后推测出没有阻力时，物体将怎么运动。(3)[3]每次实验小车到水平面时速度，每次小车都减速为0m/s，所以每次实验小车速度减小的量小车每次到平面时速度相同，小车在水平面运动的距离所以小车在水平面运动的时间故小车减少越来越慢，水平面材料依次为毛巾、纸板、玻璃板，平面越来越光滑所以小车在水平面受到的阻力为故运动的小车受到的阻力越小，速度减小的越慢。(4)[4]绝对光滑运动的小车受到的阻力为零，小车会由于惯性继续向前运动，故已知以恒定的速度做匀速直线运动。8．小妍同学利用运动鞋探究“滑动摩擦力与压力的定量关系”。（1）如图甲所示，她用弹簧测力计拉着运动鞋在水平桌面做匀速直线运动，其目的是___________；由图甲显示第1次实验时测力计示数是___________N。（2）第1次实验时测力计示数填在下表；再往鞋里添加砝码并均匀摆放，改变的是鞋对桌面的___________，重复这步骤多次，并将实验数据记录下表中。实验次数压力F/N测力计示数/N12.323.32.634.33.445.34.2（3）根据实验数据在图乙中作出运动鞋受到的滑动摩擦力与压力大小关系的图象。()（4）分析图象可得结论：___________。（5）若她拉着运动鞋匀速前进的速度由0.2m/s/变为0.4m/s，在其他情况相同时鞋受到的滑动摩擦力前后阶段比较将___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）【答案】????使拉力等于摩擦力????1.8????压力????????在粗糙程度一定时，滑动摩擦力和压力成正比????不变【详解】（1）[1][2]实验过程中为了得到摩擦力的大小采用了转换法，即：沿水平方向拉动运动鞋做匀速直线运动，此时运动鞋受平衡力，所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小。图中弹簧测力计的分度值是0.1N，指针指在1N后面第8个小格上，因此读数是1.8N。（2）[3]实验中，不断往鞋子里添加砝码并均匀摆放，改变的是鞋对桌面的压力的大小。（3）[4]图中横坐标对应的是压力，纵坐标对应的是摩擦力，把表中的数据用描点法绘制图象如下（4）[5]由图象可以看出，摩擦力与压力的关系图象是正比例函数图象，因此可以得出的结论是：在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力与压力大小成正比。（5）[6]影响摩擦力大小的因素有正压力和接触面的粗糙程度。拉着运动鞋匀速前进的速度由0.2m/s变为0.4m/s，运动鞋仍然做匀速直线运动，受到的压力和接触面的粗糙程度不变，因此摩擦力的大小不变。9．在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，实验装置如图所示，选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上，其中甲、乙两图的接触面是相同的木板，丙图的接触面是棉布。（1）实验时，开始用很小的拉力拉木块，木块没有运动，逐渐增大拉力，当木块做___________运动时，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。从开始拉，到木块运动之前的一段时间内，水平面对木块的摩擦力大小变化情况为___________；A．逐渐增大????????B．逐渐减小????????C．先增大后不变????????D．始终不变（2）小明正确操作，得到了实验结论，以下事例利用了乙丙两图所得结论的有___________；①探究“阻力对物体运动的影响时，在水平面铺上粗糙程度不同的材料”；②电影幕布表面做的比较粗糙；③鞋底有各种花纹，凹凸不平；④用更大的力捏紧自行车刹车，车能更快停下；（3）如图丁所示，使用弹簧测力计沿斜面向上拉动木块，使其向上匀速直线运动，此时弹簧测力计示数___________（选填“等于”或“不等于”）斜面对木块的摩擦力大小，此过程中木块的机械能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】????匀速直线????A????①③????不等于????增大【详解】（1）[1]摩擦力大小不易直接测量，根据二力平衡的条件，当木块在一对平衡力作用下运动，即木块做匀速直线运动时，拉力等于摩擦力。[2]从开始拉，到木块运动之前的一段时间内，拉力逐渐增大，木块处于静止状态，拉力等于摩擦力，当拉力逐渐增大时，摩擦力也逐渐增大。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。（2）[3]乙丙两图压力相同，接触面粗糙程度不同，根据控制变量法可得结论为，在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。①探究“阻力对物体运动的影响时，在水平面铺上粗糙程度不同的材料”，是在压力一定时，改变接触面粗糙程度来改变摩擦力的，故①符合题意；②电影幕布表面做的比较粗糙是为了光线在其表面发生漫反射，让电影院的观众都能看到，故②不符合题意；③鞋底有各种花纹，凹凸不平，是在压力一定时，改变接触面粗糙程度来改变摩擦力的，故③符合题意；④用更大的力捏紧自行车刹车，车能更快停下是在接触面粗糙程度一定时，改变压力来改变摩擦力的，故④不符合题意；所以利用了乙丙两图所得结论的有①③。（3）[4]在斜面上物体所受到的力为方向竖直向下的重力、垂直于斜面的支持力、沿斜面向上的拉力和与拉力方向相反的摩擦力，物体处于匀速状态，竖直方向和水平方向受力平衡，因此，斜面向上匀速拉