中考物理力学知识点总结及习题

中考物理力学知识点总结及习题力学是初中物理的基石，也是中考的重点和难点所在。掌握力学知识，不仅需要深刻理解基本概念和规律，更要能够灵活运用这些知识解决实际问题。本文将对中考物理力学部分的核心知识点进行系统梳理，并辅以典型习题及解析，希望能帮助同学们巩固基础，提升解题能力。一、力的概念与常见的力（一）力的基本概念1.力的定义：力是物体对物体的作用。发生作用的两个物体，一个是施力物体，另一个是受力物体。2.力的作用效果：一是改变物体的形状（形变）；二是改变物体的运动状态（包括速度大小和运动方向的改变）。3.力的三要素：力的大小、方向和作用点。它们都影响力的作用效果。4.力的示意图：用一根带箭头的线段表示力的三要素。线段的起点或终点表示力的作用点，箭头方向表示力的方向，线段的长短（在同一个图中）表示力的大小。5.力的作用是相互的：一个物体对另一个物体施力时，同时也受到另一个物体对它施加的力。这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，且作用在两个不同的物体上（即作用力与反作用力）。（二）常见的力1.重力（G）*产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。*大小：物体所受重力的大小跟它的质量成正比，即G=mg（g为常量，通常在地球表面附近取特定值）。*方向：总是竖直向下（指向地心）。*作用点：物体的重心。形状规则、质量分布均匀的物体，其重心在几何中心上。2.弹力*产生条件：物体相互接触且发生弹性形变。*常见形式：压力、支持力、拉力、推力等。*弹簧测力计：测量力的大小的工具，其原理是在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。使用时要注意量程、分度值，校零，以及拉力方向与弹簧轴线一致。3.摩擦力（f）*定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或有相对运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力。*分类：滑动摩擦力、静摩擦力、滚动摩擦力。*影响滑动摩擦力大小的因素：压力的大小和接触面的粗糙程度。压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。*方向：总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。*增大有益摩擦的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度。*减小有害摩擦的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面分离（如加润滑油、气垫、磁悬浮）。二、力与运动（一）牛顿第一定律（惯性定律）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：*“没有受到力的作用”是理想情况，实际中可理解为物体所受合力为零。*物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。*牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过科学推理概括出来的，不能用实验直接验证。3.惯性：物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。*一切物体在任何情况下都有惯性。*惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。与物体是否受力、是否运动、运动速度大小等无关。*惯性是物体的一种属性，不是力。（二）二力平衡1.平衡状态：物体处于静止状态或匀速直线运动状态。2.二力平衡条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。3.平衡力与相互作用力的区别：平衡力作用在同一个物体上；相互作用力作用在两个不同的物体上。（三）力和运动的关系*物体不受力或受平衡力（合力为零）时，将保持静止或匀速直线运动状态（运动状态不变）。*物体受非平衡力（合力不为零）时，运动状态将发生改变（速度大小改变或运动方向改变）。三、功和机械能（一）功（W）1.定义：力对物体做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在这个力的方向上移动的距离。2.计算公式：W=Fs（F表示力，s表示物体在力的方向上移动的距离）。3.单位：焦耳（J），1J=1N·m。4.不做功的三种情况：*有力无距离（“劳而无功”）。*有距离无力（“不劳无功”）。*力与距离方向垂直（“垂直无功”）。（二）功率（P）1.物理意义：表示做功快慢的物理量。2.定义：单位时间内所做的功叫做功率。3.计算公式：P=W/t（P表示功率，W表示功，t表示时间）。另一个常用公式：P=Fv（适用于匀速直线运动，v是速度）。4.单位：瓦特（W），1W=1J/s。常用单位还有千瓦（kW）。（三）机械能1.动能：物体由于运动而具有的能。*影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。2.重力势能：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。*影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。3.弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。*影响因素：弹性形变的程度。弹性形变越大，弹性势能越大。4.机械能：动能和势能（重力势能、弹性势能）统称为机械能。5.机械能的转化：动能和势能可以相互转化。在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变（机械能守恒）。若考虑摩擦等阻力，机械能会转化为内能，机械能总量减小。四、压强（一）固体的压强（p）1.压力（F）：垂直作用在物体表面上的力。方向：垂直于接触面指向被压物体。2.压强的物理意义：表示压力作用效果的物理量。3.定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。4.计算公式：p=F/S（p表示压强，F表示压力，S表示受力面积，指两物体相互接触的那部分面积）。5.单位：帕斯卡（Pa），1Pa=1N/m²。6.增大压强的方法：增大压力、减小受力面积。7.减小压强的方法：减小压力、增大受力面积。（二）液体的压强1.液体压强的特点：*液体对容器底和容器壁都有压强。*液体内部向各个方向都有压强。*在同一深度，液体向各个方向的压强相等。*液体的压强随深度的增加而增大。*不同液体的压强还跟液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强越大。2.液体压强的计算公式：p=ρgh（ρ表示液体的密度，h表示液体中某点到自由液面的竖直距离，即深度）。3.连通器：上端开口、下端连通的容器。连通器里装同种液体，当液体不流动时，各容器中的液面高度总是相平的。应用：茶壶、船闸、锅炉水位计等。（三）大气压强1.存在证明：马德堡半球实验等。2.产生原因：空气受到重力且具有流动性。3.标准大气压：托里拆利实验首次测出大气压的值。1标准大气压等于规定高度水银柱产生的压强。4.大气压的变化：大气压随高度的增加而减小（不均匀）。天气、季节等也会影响大气压。5.应用：吸盘挂钩、吸管喝饮料、抽水机等。五、浮力（一）浮力的概念（F浮）1.定义：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托的力叫做浮力。2.方向：竖直向上。3.产生原因（压力差法）：物体上下表面受到液体的压力差。F浮=F向上-F向下。（二）阿基米德原理1.内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。2.公式：F浮=G排=ρ液gV排（ρ液表示液体的密度，V排表示物体排开液体的体积）。3.理解：*该原理适用于液体和气体。*V排是“排开”液体的体积，不一定等于物体的体积。当物体完全浸没时，V排=V物；当物体部分浸入时，V排<V物。（三）物体的浮沉条件（以液体为例）1.受力分析：物体在液体中受重力（G物=ρ物gV物）和浮力（F浮=ρ液gV排）作用。2.浮沉条件：*F浮>G物或ρ液>ρ物时，物体上浮，最终漂浮（漂浮时F浮'=G物，V排减小）。*F浮=G物或ρ液=ρ物时，物体悬浮。*F浮<G物或ρ液<ρ物时，物体下沉，最终沉底（沉底时F浮+F支=G物）。（四）浮力的应用1.轮船：利用漂浮原理，采用“空心”的办法增大排开水的体积，从而增大浮力。排水量是指轮船满载时排开水的质量。2.潜水艇：通过改变自身重力（水舱充水或排水）来实现上浮和下沉。3.气球和飞艇：充入密度小于空气的气体，靠空气的浮力升空。六、习题演练（一）选择题1.关于摩擦力，下列说法正确的是（）A.摩擦力总是阻碍物体的运动B.摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反C.物体静止时一定不受摩擦力D.滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关答案与解析：D。摩擦力是阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力，其方向与物体相对运动或相对运动趋势方向相反，而非总是与物体运动方向相反，也可能是动力（如走路时的摩擦力），A、B错误。静止的物体可能受到静摩擦力（如推桌子没推动），C错误。滑动摩擦力大小由压力和接触面粗糙程度决定，D正确。2.下列关于惯性的说法正确的是（）A.速度越大的物体惯性越大B.物体静止时没有惯性C.质量越大的物体惯性越大D.用力推桌子，桌子没动，是因为惯性太大答案与解析：C。惯性大小只与质量有关，与速度、运动状态无关，A、B错误，C正确。桌子没动是因为受到静摩擦力，与惯性无关，D错误。（二）填空题3.一辆在水平路面上匀速行驶的汽车，受到的牵引力是2000N，则汽车受到的摩擦力大小为______N，方向与汽车行驶方向______。汽车关闭发动机后仍能继续前进一段距离，是因为汽车具有______。答案与解析：2000；相反；惯性。汽车匀速行驶，牵引力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反。关闭发动机后，由于惯性，汽车继续前进。（三）实验题4.如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。（1）实验中，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做______运动，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数，其依据是______。（2）比较甲、乙两次实验，可以探究滑动摩擦力的大小与______的关系。（3）比较乙、丙两次实验，可以得出的结论是：在压力相同时，______，滑动摩擦力越大。答案与解析：（1）匀速直线；二力平衡（木块在水平方向受拉力和摩擦力，匀速时二力平衡，大小相等）。（2）压力大小。（3）接触面越粗糙。*（说明：甲图为木块在木板上，乙图为木块上加砝码在木板上，丙图为木块在粗糙毛巾上，压力与乙图相同。）*（四）计算题5.一个边长为a的正方体物块，密度为ρ，将其放在水平地面上。求：（1）物块的质量m。（2）物块对地面的压力F。（3）物块对地面的压强p。答案与解析：（1）物块的体积V=a³，质量m=ρV=ρa³。（2）物块对地面的压力F等于其重力G，F=G=mg=ρa³g。（3）物块与地面的接触面积S=a²，对地面的压强p=F/S=ρa³g/a²=ρga。*（说明：本题未给出具体数值，旨在考察公式的运用和推导能力。实际中考题会给出具体数值，但在此我们遵循不出现四位以上数字的原则，用字母表示。）*（五）综合题6.如图所示，用滑轮组将重为G的物体在t时间内匀速提升h高度，所用的拉力为F。（不计绳重和摩擦）求：（1）拉力F做的总功W总。（2）有用功W有。（3）滑轮组的机械效率η。（4）拉力F做功的功率P。答案与解析：*（说明：假设滑轮组由n段绳子承担物重，则绳子自由端移动的距离s=nh。）*（1）总功W总=Fs=Fnh。（2）有用功W有=Gh。（3）机械效率η=W有/W总=Gh/(Fnh)=G/(nF)。（4）功率P