中考物理重难点05 运动和力 （解析版）

专项二运动和力重难点05运动和力知识梳理知识梳理一、力的基本概念1.力：力是物体间的相互作用，任何力都不能离开物体而存在。2.力的作用是相互的。。3.力的作用效果：（1）使物体发生形变；（2）使物体的运动状态发生改变。4.力的三要素：力的大小、方向、作用点。力的作用效果与力的三要素有关。5.力的图示法：用一根带箭头的线段把力的三要素都表示出来的方法叫做力的图示。6.力的测量：在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。1牛顿的力相当于用手托两个鸡蛋的力，一个中学生重力约为500牛。测量力的工具是测力计，实验室中测量力常用弹簧测力计。二、重力、摩擦力1.重力G：地球表面附近的物体，由于地球的吸引而受到的力叫做重力。2．重力的方向：重力的方向总是竖直向下的。重力的作用点：重心。3.重力的大小：物体所受的重力大小与它的质量成正比，公式G=mg。g=9.8牛顿/千克，表示的意义是质量为1千克的物体在地球上所受的重力为9.8牛。4.摩擦力的种类：静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦。①压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。②减小有害摩擦的方法：减小压力、使接触面光滑、分离、用滚动代替滑动。③增大有益摩擦的方法：增大压力、使接触面粗糙。三、力的合成二力平衡1．合力：如果一个力产生的作用效果和几个力共同产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。求两个或两个以上力的合力的过程叫做力的合成。2．同一直线上二力的合成：①方向相同时：大小F合＝F1＋F2方向与两个力方向相同。②方向相反时：大小F合＝F1－F2方向与较大的力方向相同。3．科学方法：等效替代法。4．物体的平衡状态：在两个或几个力作用下，物体保持静止或匀速直线运动状态，物理学中就称该物体处于平衡状态。5．二力平衡：在两个力的作用下，保持静止或匀速直线运动状态，我们说这两个力是平衡的，或者叫做二力平衡。6.作用在同一物体上的二个力相互平衡的条件是：二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。概括地说，二力平衡的条件是：同体、等大、反向、共线。由力的合成知识可知，物体受平衡力也就是作用在物体上的合力为零。四、惯性、牛顿第一定律1.惯性：一切物体具有保持原先运动状态的性质。①惯性是一种性质，不是力。所以不能说“物体受到惯性”或“受到惯性力”。②惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性，与物体是否受力、是否运动、运动快慢、是否失重均无关。③惯性的大小只与物体的质量有关，质量大，物体的惯性就大，运动状态就不容易改变；2.牛顿第一定律：一切物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。3.牛顿第一定律及建立过程亚里士多德 认为力是维持物体运动状态的原因（错误说法）；伽利略 认为物体的运动不需要力来维持（正确说法）牛顿 一切物体总保持静止状态或匀速直线状态，直到有外迫使它改变这种状态为止。（科学规律）牛顿第一定律清晰的表明了力和运动状态的关系:物体不受力（受平衡力）时，物体的运动状态不改变；物体受力不平衡时，物体的运动状态会改变；命题趋势命题趋势考试内容与要求1． 力力的图示。（B）2． 重力。（B）3． 摩擦力。（A）4． 同一直线上二力的合成。（B）5． 二力平衡的条件。（B）6． 惯性牛顿第一定律。（B）【试题研究】根据教学要求，结合近几年上海的物理中考分析，高频考点主要集中在（B）考点，如力的图示，和用惯性知识解释具体事例，当然力的合成和二力平衡知识是初中物理力学最主要的基础知识，无论压力压强、浮力等知识都要用到。【例题分析】例1．（2022•上海中考）“天宫一号”飞船逐渐靠近空间站，空间站相对于飞船是_______（选填“静止”或“运动”）的，助推器喷气使飞船的速度变快，这说明力能改变物体的_________，在运动过程中飞船的惯性________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）【答案】运动；运动状态；变小。【解析】解：“天宫一号”飞船逐渐靠近空间站，空间站相对于飞船位置不断变化，所以是运动的；力可以改变物体的运动状态，所以助推器喷气使飞船的速度变快；惯性大小只跟物体的质量大小有关；助推器喷气使飞船的速度变快过程中，因消耗了燃料，所以飞船的质量变小，则飞船的惯性变小。故答案为：运动；运动状态；变小。例2．（2021•上海中考）火箭加速上升过程中，相对于地面是_________；火箭的重力势能_________，惯性_________。（不考虑质量变化）【答案】运动的；增大；不变。【解析】解：（1）火箭加速上升过程中，其相对于地面的位置在不断发生变化，则火箭相对于地面是运动的；（2）火箭加速上升的过程中，其质量不变，高度增大，所以火箭的重力势能增大；（3）惯性大小只与物体的质量有关，因火箭的质量不变，则它的惯性不变。故答案为：运动的；增大；不变。例3．（2020•上海中考）重为9.8牛的木块漂浮在水面上，木块所受浮力的大小为_________牛，方向为竖直_________，所受重力与浮力的合力大小为_________牛。【答案】9.8；向上；0。【解析】解：木块漂浮在水面上，根据漂浮条件可知，所以木块所受浮力的大小：F浮＝G＝9.8N，木块所受浮力的方向竖直向上。因为木块漂浮，所以木块处于平衡状态，则木块的重力与木块受到的浮力是一对平衡力，合力为0N。故答案为：9.8；向上；0。例4．（2022•上海中考）如图所示，静止在水平地面上的物体重力G为6牛，请在图中用力的图示法画出该物体所受的地面的支持力F。【答案】见解析【解析】解：水平静止在水平地面上的物体受到的重力和地面对它的支持力，二力的大小相等、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，所以地面上的物体所受地面的支持力F＝G＝6N，竖直向上，作用点在物体下表面的中点上，选取标度为3N，从力的作用点沿竖直向上作有向线段，使线段长度为标度的2倍，如图所示：例5．（2020•上海中考）在图中，小球受到的重力G为6牛，用力的图示法画出重力G。【答案】见解析【解析】解：小球受到重力的方向竖直向下，作用点在小球的重心，重力的大小为6N，可选取标度为3N，则所画线段的长度为标度的2倍，如图所示：。限时检测限时检测一．选择题（共6小题）1．（2021秋•长宁区校级期末）在实验事实的基础上，通过科学假设和推理得出的物理规律是（）A．欧姆定律 B．牛顿第一定律 C．光的反射定律 D．凸透镜成像规律【答案】B【解析】解：欧姆定律、光的反射定律、凸透镜成像规律都是通过实验直接得出的结论，牛顿第一定律，是在实验的基础上，通过推理得出的。故选：B。2．（2022•黄浦区二模）地铁启动离站的加速过程中，其惯性（）A．先变大后不变 B．先不变后变大 C．一直变大 D．一直不变【答案】D【解析】解：惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，地铁启动离站的加速过程中，其质量不变，只是速度的变化，所以，列车的惯性一直不变。故选：D。3．（2020•浦东新区三模）在用下列笔写字时，笔尖与纸之间的摩擦属于滚动摩擦的是（）A．铅笔 B．毛笔 C．钢笔 D．圆珠笔【答案】D【解析】解：圆珠笔笔芯上有一个小小的滚珠，写字时滚珠滚动，是滚动摩擦；毛笔、铅笔和钢笔在写字时，都是用笔尖在纸上滑动，是滑动摩擦，故ABC错误，D正确。故选：D。4．（2020•静安区二模）重为G的篮球被竖直向上抛出，篮球在空中上升的过程中，受到重力和空气阻力的合力F的大小（）A．等于G B．等于零 C．大于G D．小于G【答案】C【解析】解：在篮球向上运动的过程中，篮球受竖直向下的重力G，竖直向下的空气阻力f，则篮球受的合力F合＝G+f＞G。故选：C。5．（2022•松江区二模）如图所示，重为3牛的南汇水蜜桃，从树上落下的过程中受到大小恒为1.2牛的空气阻力作用。在下落过程中，水蜜桃所受合力的大小为（）A．4.2牛 B．0牛 C．3牛 D．1.8牛【答案】D【解析】解：水蜜桃在下落过程中，受竖直向下的重力G＝3N，竖直向上的空气阻力f＝1.2N作用，它们的合力F合＝F﹣f＝3N﹣1.2N＝1.8N，方向与重力方向相同，竖直向下。故选：D。6．（2022•金山区二模）用弹簧测力计沿竖直方向两次拉动重为G的物体，两次运动的s﹣t图像如图所示，对应的测力计示数和速度分别为F1、v1和F2、v2，则（）A．v1＜v2，F1＜F2 B．v1＜v2，F1＝F2 C．v1＞v2，F1＞F2 D．v1＞v2，F1＝F2【答案】D【解析】解：（1）根据s﹣t图，在相同时间内，1通过的路程较长，则v1＞v2；（2）两次竖直提重为G的物体，根据F拉＝G物可得，F1＝G物，F2＝G物，即：F1＝F2，故选：D。二．填空题（共6小题）7．（2022•青浦区二模）2021年9月20日，装载了大量生活、科研物资的天舟三号货运飞船与空间站天和核心舱成功对接。在与空间站对接过程中，选择_________作为参照物比较合适（选填“地球”或“空间站”）；在对接过程中飞船不断地启动发动机来修正位置，这主要说明力可以改变物体的_________；关闭发动机后，飞船因为_________将继续运动。【答案】空间站；运动状态；惯性。【解析】解：（1）在核心舱与空间站对接过程中，应该选择空间站作为参照物比较合适，保证对接成功；（2）在对接过程中飞船不断地启动发动机来修正位置，这主要说明力可以改变物体的运动状态；（3）关闭发动机后，飞船由于惯性，继续保持原来的运动状态。故答案为：空间站；运动状态；惯性。8．（2022•宝山区二模）摄氏温标规定，在标准大气压下沸水的温度为_________℃。神舟十三号返回舱降落时，以地面为参照物，返回舱是_________的（选填“运动”或“静止”）；返回舱里面宇航员的惯性将_________（选填“增大”“不变”或“减小”）。【答案】100；运动；不变。【解析】解：根据课本知识可知，在标准大气压下沸水的温度为100℃。以地面为参照物，返回舱相对地面有位置变化，是运动的。返回舱降落过程，宇航员的质量不变，所以惯性也不变。故答案为：100；运动；不变。9．（2021•长宁区二模）质量为1千克的小球静止在水平地面上，小球受到的重力大小为_________牛，地面对小球的支持力_________小球受到的重力（选填“大于”、“大于”或“小于”），小球受到的合力为_________牛。【答案】9.8；等于；0。【解析】解：（1）质量为1千克的小球静止在水平地面上，小球受到的重力大小为：G＝mg＝1kg×9.8N/kg＝9.8N；（2）小球静止在水平地面上，受到竖直向下的重力和竖直向上支持力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等；（3）小球静止，合力为0，故答案为：9.8；等于；0。10．（2022•金山区二模）共享单车手机扫码解锁时，手机的摄像头相当于_________透镜（选填“凹”或“凸”），二维码位于手机摄像头的_________（选填“一倍焦距以内”、“一倍焦距和二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”）；正常行驶过程中，车轮与地面的摩擦属于_________摩擦（选填“滚动”或“滑动”）。【答案】凸；两倍焦距之外；滚动。【解析】解：手机摄像头相当于凸透镜，其成像原理是物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，因此手机扫描二维码解锁时，二维码应位于摄像头的二倍焦距以外；正常行驶过程中，车轮与地面发生滚动，车轮与地面的摩擦属于滚动摩擦。故答案为：凸；两倍焦距之外；滚动。11．（2021•青浦区二模）对于某些物体的重心，我们可以根据二力平衡的条件，采用悬挂法确定。①利用这种方法确定物体重心时，被悬挂物体应处于_________状态（选填“静止”或“摆动”）。②现利用悬挂法来确定物体甲的重心，如图所示。（a）物体甲的重心应在直线_________（选填“AB”或“CD”）上；（b）这是因为细线对物体的拉力和物体重力_________（选填“A”“B”或“C”）；A．大小相等 B．作用在同一直线上 C．方向相反（c）若要进一步确定物体甲的重心位置，接下来应做的操作是：_________________________________________________________。【答案】①静止；②CD；B；在甲物体的不同位置将甲物体悬挂起来，静止时过悬挂点作竖直向下的直线，与CD的交点即为物体甲的重心。【解析】解：①物体处于平衡状态时受到的力才是平衡力，根据二力平衡的条件确定物体的重心时，物体必须处于平衡状态，即物体应处于静止状态；②根据二力平衡的特点：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、且作用在一条直线上，由图可知，拉力作用在直线CD上，则重力也作用在直线CD上，即物体的重心在直线CD上；两条直线才能确定一个交点，所以需要重复上面步骤，再找一条重心所在的直线。故答案为：①静止；②CD；B；在甲物体的不同位置将甲物体悬挂起来，静止时过悬挂点作竖直向下的直线，与CD的交点即为物体甲的重心。12．（2022•嘉定区校级模拟）在人类关于“运动和力的关系”探索的历程中，有三位科学家提出过相应的认识，如表所示。序号科学家提出的认识a牛顿力改变了物体的运动b伽利略维持运动不需要力c亚里士多德只有不断用力才能维持物体的运动①请对三位科学家提出认识，按历史时间的先后排序。____________（填序号）②伽利略是通过理想实验提出观点。伽利略的设想是：如图所示，小球从第一个斜面AB上滑下并能滑上第二个斜面BC的等高处。该设想能成立的条件是下列选项中的：_________。（选填序号）a小球的质量足够大；b小球的速度足够大；c斜面绝对光滑；d斜面的倾角α足够大。③上述“运动和力的关系”的探索过程告诉我们：人类对科学本质的认识是不断深入的。请你从物理学中再举一例说明。_____________________________________【答案】①c、b、a；②c；③奥斯特最先发现了电流的磁效应，得出电可以生磁，在此基础上，法拉第经过不懈努力，又发现了电磁感应，得出了磁可以生电。【解析】解：①根据对历史上科学家对“运动和力的关系”探索的历程可知，先是亚里士多德提出只有不断用力才能维持物体的运动，后是伽利略是通过理想实验提出维持运动不需要力，最后由牛顿总结推理得出牛顿第一定律，并提出是力改变了物体的运动状态。故按历史时间的先后排序为：c、b、a。②伽利略的理想实验中，小球从第一个斜面AB上滑下并能滑上第二个斜面BC的等高处，该设想能成立的条件是斜面绝对光滑，而与小球的质量、运动速度、斜面的倾角等无关。故c正