第06讲 力学基础（原卷版）

第06讲力学基础认识重力、弹力、相互作用力、惯性。理解力的三要素、力的作用效果掌握机械运动和力的关系一.参照物1.机械运动：空间位置不断的发生变化的运动叫做机械运动。2.参照物：描述一个物体是运动还是静止，需要选取其他物体，选取的物体就是参照物。3.运动的判断：相对于参照物距离，方向没有变化为静止，二者只要变化一个就为运动。4.参照物的选取：（1）参照物的选取是随机的：选择一个非自身的物体做参考系（2）参照物是假定不动的：选择后假定参照物不动。二．机械运动的分类1.直线运动：（1）匀速直线运动：速度的大小和方向不发生变化的运动。（2）变速直线运动：速度的大小发生变化，方向可能来回变化。2.曲线运动：运动方向发生变化的运动。三．速度1.运动快慢的比较：（1）相同时间比较运动距离（2）相同距离比较运动时间2.速度：表示物体运动快慢的物理量（1）大小：物体运动得越快，则速度越大；物体运动得越慢，则速度越小。（2）定义:物体在单位时间内通过的路程叫做速度。(3)公式:速度=路程/时间用v表示速度，s表示路程，t表示时间，计算速度的公式可表示为v=s/t。(4)单位:常用的速度单位是米/秒和千米/时。“1米/秒”的意义:如果物体在1秒内通过的路程是1米，它的速度就是1米/秒。换算关系:1米/秒=3.6千米/时。3.路程时间图像与速度时间图像1.路程与时间图像：斜率大小表示速度大小，水平表示静止不动。2.速度与时间图像：图像和时间夹的面积表示路程大小，水平表示匀速，向上倾斜为加速。四.力与力的作用效果1.什么是力：力是一个物体与另一个物体的作用2.施力物体：物体对其他物体有力的作用3.受力物体：物体受到其他物体的力的作用4.力的作用效果：（1）改变物体的运动状态：使物体不在处于静止或运输直线运动的情况。（2）改变物体的形状：使物体形状发生变化（可能有些变化过于微小，需要放大才能看见）二.力的作用是相互的1.相互作用力：两个物体之间有着力的作用时，施力物体同时也是受力物体，这就是力的作用是相互的。2.相互作用力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在不同物体上、同时产生同时消失。三.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.弹性弹力(1)弹性形变:物体受到力的作用时会发生形变，撤去力恢复到原来的形状的形变。(2)弹力:发生弹性形变时，想要恢复到原来形状产生对其他物体的作用力。3.测力计（1）胡克定律：胡克实验得出同一弹簧的弹力大小与形变量成正比。（2）影响弹簧弹力的大小因素：弹簧材质、粗细、长短（控制变量），伸长量。（3）测量力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。四.力的三要素与图示1.力的三要素：大小、方向、作用点2.力的三要素均影响力的作用效果。3.力的示意图：科学上通常用一条带箭头的线段来直观地表示力，在受力物体上沿着力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，在箭头边上标上力的大小，线段的起点或终点表示力的作用点。这种表示力的图形叫做力的示意图（前图）。4.力的图示：后图表示力的图示五.重力及其方向1.重力：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。2.重力的方向：重力的方向总是竖直向下。3.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,这一叫做物体的重心。4.确定重心的方法(1)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。(2)不规则薄板状物体的重心可用悬挂法得到。六.重力的大小1..重力与质量的关系式G=mg通常g取9.8牛/千克，表示质量为1千克的物体受到的重力为9.8牛。粗略计算时,g值也可以取10牛/千克。2.相同物体在不同星球重力不同七.牛顿第一定律1.力与运动的认识：古希腊哲学家亚里士多德认为力是维持物体运动的原因。而伽利略却认为，力不是维持物体运动的原因。2.伽利略的实验（左图）：3.探究结论:实验结果表明，水平面越光滑，小车运动时受到的阻力越小，通过距离越远，速度减小得越慢。(6)理论推导:假如小车在运动中没有受到任何力，它将保持原来的速度沿直线永远运动下去。4.前人对力与运动的探究及成果伽利略认为：如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变笛卡尔认为：如果运动物体不受到任何力的作用，将永远沿原来的方向做匀速直线运动5.牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到外力作用时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。八.力与运动的关系1.物体在不受力或受平衡力时运动状态不改变2.当受力方向（现在理解为一个力）与运动方向一致时，物体做加速运动3..当受力方向（现在理解为一个力）与运动方向相反时，物体做减速运动4.当受力方向（现在理解为一个力）与运动方向不在同一条直线上，物体做曲线运动。九.惯性1.定义：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2.惯性是一切物体的属性，惯性大小只与物体的质量有关。3.与惯性有关的现象：刹车或撞车人向前倾，球飞出去继续向前。4.惯性的利用：通过甩动将水珠甩出，拍打衣服带走灰尘，用力使锤头贴紧。5.惯性的危害与防治：刹车时车速过快：导致撞车（需要保持车距）刹车过急：乘客前倾甚至飞出（系好安全带）转弯时车速过快：脱轨或侧翻（减速慢行）考点一：机械运动【例1】如图所示，小金静止站在商场的电动扶梯上，随电动扶梯一起匀速上升：保洁员站在地面上，将抹布放在扶手A端，手和抹布都保持不动，下列分析错误的是（）A．以地面为参照物，小金是运动的 B．以保洁员为参照物，小金是运动的C．以小金为参照物，抹布是运动的 D．以保洁员为参照物，抹布是运动的【例2】甲、乙两物体运动时，其路程与时间关系的s-t图像如图所示。则由图像可知（）A．两物体在t=5秒时一定相遇B．两物体在5秒内通过的路程s甲<s乙C．两物体在5秒内的平均速度v甲>v乙D．甲物体一定在做变速运动，乙物体一定在做匀速直线运动考点二：力的存在【例1】北京冬奥会上中国队夺得短道速滑混合体接力冠军。如图是范可新在直道上推武大靖，之后武大靖进入弯道滑行，下列分析正确的是（）A．在直道上，范可新推武大靖的力大于武大靖对范可新的作用力B．在直道上，范可新推武大靖的力改变范可新的运动状态C．在弯道上，冰面对武大靖的作用力改变武大靖的运动状态D．在弯道上，范可新对武大靖的作用力改变武大靖的运动状态【例2】如图所示为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射箭时用力拉弓，弓弦弯了B．②皮划艇时用力划水，皮划艇加速前进C．③蹦床时用力蹬蹦床，蹦床下陷D．④跳水时用力蹬跳板，跳板弯曲考点三：重力【例1】如图所示，“不倒翁”不倒的原因是它的重心设计巧妙，下列说法正确的是（）A．“不倒翁”的重心很低B．“不倒翁”的重心很高C．“不倒翁”的重心在几何中心上D．“不倒翁”的重心不在物体上【例2】图中表示静止在斜面上的物体所受重力的是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4考点四：牛顿第一定律【例1】如图所示，一氢气球吊着一重物以1m/s的速度匀速竖直上升，在上升过程中，吊物体的绳子突然断了，则在绳子断开后，物体将（）

A．立即下落，且速度越来越大B．先上升一段距离，再下落C．立即下落，且速度越来越小D．由于惯性，物体以1m/s的速度匀速上升【例2】在学习牛顿第一定律的时候，我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是（）

A．每次实验时，小车可以从斜面上的任何位置开始下滑B．实验表明，小车受到的摩擦力越小，运动的距离越近C．根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律D．实验中运动的小车会停下来，说明力能改变物体的运动状态1．如图是一只小狒狒紧紧骑在高速奔跑的狒狒妈妈背上的情景。以下列哪种物体为参照物，可以判断狒狒妈妈是静止的（）A．地面 B．地上的草木 C．天空 D．小狒狒2．游泳运动员在游泳过程中，下列说法正确的是（

）A．运动员对水有作用力，但水对运动员没有作用力B．运动员在游泳过程中运动状态发生改变，说明他受到了力的作用C．使运动员向前运动的力的施力物体是运动员自己D．运动员和水之间存在相互作用力，且运动员对水的作用力更大些3．图中的A、B、C、D分别是用照相机拍摄（每0.1s拍摄一次）的小球在四种不同运动状态下的照片，其中小球做匀速直线运动的是（

）A． B． C． D．4．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5．如图是描述地球上不同位置的人释放手中石块的示意图，图中虚线表示石块的下落路径，则对石块下落路径的判断正确的是（）A．只有甲正确 B．只有乙正确 C．只有丙正确 D．只有丁正确6．物体在太空中处于失重状态（相当于物体不受重力）。在《天宫抛物》实验中，王亚平将冰墩墩抛到对面叶光富的手中（叶光富手的位置不变），下列说法正确的是（

）A．抛冰墩墩时，抛出的方向应向叶光富的手偏上B．冰墩墩对王亚平没有力的作用C．冰墩墩在空中飞行时，做匀速直线运动D．除抛物线外，宇航员还能做俯卧撑、用单杠做引体向上、举哑铃等运动7．“泼水节”是傣族最隆重的节日。“泼水”过程中，有关惯性的说法正确的是（）

A．水被泼出后惯性变大 B．用力泼水能增大水的惯性C．落到地上的水不再具有惯性 D．泼出的水由于惯性能继续运动8.如图所示为一辆行驶的汽车，车内乘客因惯性而偏离原来位置，据此判断，这辆汽车的运动情况可能是（）A．正在向前减速运动B．正在向前匀速运动C．正在向前加速运动 D．正在向后匀速运动9．2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征运载火箭成功将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名宇航员送入太空，如图所示。同时，载人飞船与中国空间站完成对接，开启了中国逐梦空间站的新征程。下列判断正确的是（）A．火箭加速升空的施力物体是空气B．载人飞船进入轨道后，运动状态保持不变C．载人飞船进入轨道后，仍然受到力的作用D．载人飞船进入太空后，它的惯性消失10．投掷实心球是体育中考项目之一。下列说法正确的是（）A．在空中飞行的实心球相对于投掷者是静止的B．实心球在空中继续飞行是由于受到了惯性力C．实心球在空中飞行的过程中，运动状态在不断改变D．实心球抛出瞬间，人对球的推力和球对人的推力互为平衡力11．如图为中国跳水队队员陈芋汐和全红婵10米双人跳台赛上同步的精彩瞬间。下列说法正确的是（）A．以全红婵为参照物，陈芋汐是静止的B．以全红婵为参照物，陈芋汐是向下运动的C．在观众看来，两位运动员都是静止的D．在观众看来，全红婵静止，陈芋汐向上运动12．如图是反映新龟兔百米赛跑的s-t图像，请根据图像判断下列说法中错误的是（）A．比赛结果是乌龟获胜 B．比赛开始时，乌龟先出发C．比赛途中，兔子和乌龟共计相遇三次 D．整个比赛过程中兔子的平均速度较大13．当弹簧不受拉力作用时，我们称其长度为原长L0，在弹簧的弹性限度内，弹簧受到的力F和弹簧的形变量Δx（Δx=L-L0）成正比，即F=kΔx（k叫做弹簧的劲度系数）如图所示是某次实验测得弹簧所受的力F与弹簧长度L的关系图像，请你根据图像判断下列说法中错误的是（）

A．弹簧的原长L0是10厘米B．弹簧的劲度系数是200牛/米C．当受到F=5牛时，弹簧缩短了2.5厘米D．当弹簧伸长了15厘米（弹性限度内）时，受到力F=30牛14．如图甲所示，一木块放在由同种材料制成粗糙程度均匀的水平台面上。木块受到水平向右拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v的大小与时间t的关系如图丙所示。6s时撤去力F，同时木块从台面滑出。忽略空气阻力，下列说法中正确的是（）A．0~2s，木块处于静止状态，木块所受静摩擦力为0NB．2~4s，木块加速运动，所受滑动摩擦力为6NC．4~6s，木块做匀速直线运动，所受滑动摩擦力为4ND．木块离开水平台面后，由于具有惯性继续做匀速直线运动15．向空中斜抛出去的篮球运动轨迹如图所示，若不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（）A．上升过程中，篮球始终受到推力作用 B．落向地面，是由于篮球受到惯性的作用C．篮球作曲线运动，是由于受到重力的作用 D．运动到最高点时，若外力消失篮球将立即静止16．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17．今年3月，温州马拉松赛事顺利举行。选手甲以2小时15分钟的时间跑完全程，取得全马第一名的成绩。以下是小明对选手甲和某位同样跑完全程的选手乙建立的运动坐标图（体现全过程），其中更符合比赛结果的是（

）A．B．C．D．18．甲、乙两球在同一水平面上，用相机在前后不同时刻拍到的照片如图所示，在拍照过程中两球不发生碰撞，下列关于两球的运动情况不可能发生的是（）A．甲静止，乙向南运动B．甲向北运动，乙向南运动C．甲、乙都向北运动，甲的速度大于乙的速度D．甲、乙都向南运动，乙的速度小于甲的速度19．如图所示记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时，在相同时间内的运动过程。在下列v-t图像中，与两辆汽车的运动情况可能符合的是（）

A．B．C． D．20．如图所示，分别在A、B、C处用同样大小的力推门，可以感受到在A点容易把门推开，这说明力的作用效果与力的______有关；在A处用不同大小的力推门，可以感受到力大一点容易把门推开，这说明力的作用效果与______有关；用同样大小的力推一个半开的门，推的方向不同，门可能会打开或关闭，这说明力的作用效果与______有关。21．如图（a）所示，将一根原长为L的弹簧一端固定在墙面上，分别用大小或方向不同的力作用在弹簧另一端，实验现象如图（b）、（c）、（d）所示。（1）实验过程中，弹簧因受到拉力的作用形状发生了改变，说明力能______；（2）分析比较图______可知，当力的大小和作用点相同时，力的方向不同，力的作用效果不同；（3）分析比较图（b）