專題08運動和力-2022年中考物理解題技法速練

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【疑難詮釋】牛頓第一定律告訴我們:物體做勻速直線運動可以不需要力，即力與運動狀態(tài)無關(guān)，所以力不是產(chǎn)生或維持運動的原因。
【典例剖析】對于物理學(xué)中關(guān)于運動與力的發(fā)展過程和研究方法的認(rèn)識，下列說法中正確的是（ ）
A．亞里士多德首先提出了慣性的概念
B．伽利略首先提出力不是維持物體運動的原因而是改變物體運動狀態(tài)的原因
C．牛頓第一定律是能夠通過現(xiàn)代的實驗手段直接來驗證的
D．物體只要受到了力的作用，它的運動狀態(tài)就一定會發(fā)生改變
【答案】B
【解析】
AB．伽利略在1632年出版的《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》書中首先提出了慣性的概念，認(rèn)為力不是維持物體運動的原因而是改變物體運動狀態(tài)的原因。故A錯誤，B正確；
C．牛頓第一定律是通過實驗加推理的方法得出的。故C錯誤；
D．當(dāng)物體受到平衡力的作用時，物體的運動狀態(tài)不會發(fā)生改變；當(dāng)物體受到非平衡力作用時，物體的運動狀態(tài)一定發(fā)生改變。故D錯誤。
故選B。
二．如何解答平衡力問題？
【方法技巧】①明確研究對象處于何種平衡狀態(tài)。
②根據(jù)二力平衡的條件（同體、共線、等大、反向）確定某一方向上受到的一對平衡力進(jìn)而求解。要注意平衡力和相互作用力都是大小相等、方向相反、作用在同一直線上，但是平衡力作用在一個物體上，相互作用力作用在兩個物體上。
【典例剖析】
1．下列說法正確的是（ ）
A．桌面上的物理課本受到的重力和支持力是一對作用力和反作用力
B．牛頓第一定律是通過大量實驗直接驗證得出來的
C．勻速下落的雨滴受到的重力和阻力是一對平衡力
D．物體受平衡力的作用，一定保持靜止?fàn)顟B(tài)
【答案】C
【解析】
A．桌面上的物理課本受到的重力和支持力都作用在同一物體課本上，所以不是一對相互作用力，而使一對平衡力，故A錯誤；
B．牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上，經(jīng)過推理、概括出來的，故B錯誤；
C．勻速下落的雨滴受到的重力和阻力作用在同一個物體上，大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，所以是一對平衡力，故C正確；
D．物體受到平衡力的作用時，可能處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可能處于勻速直線運動狀態(tài)，故D錯誤。
故選C。
2．下列關(guān)于力和運動的說法中正確的是（ ）
A．人站在水平地面上，人受到的重力和支持力是一對平衡力
B．推出去的鉛球可以在空中繼續(xù)運動，是因為鉛球受到慣性的作用
C．雞蛋磕到碗邊上雞蛋破了，是因為碗對雞蛋的力大于雞蛋對碗的力
D．在草地上滾動的足球，最終會停下來，是因為物體的運動需要力來維持
【答案】A
【解析】
A．人站在水平地面上，受到一個向下的重力和一個向上的支持力，重力和支持力作用在同一個物體上，方向相反，大小相等，同一直線上，屬于一對平衡力，故A正確；
B．慣性是物體的一種屬性，不是力，故不能講受到慣性的作用，應(yīng)該講由于慣性，故B錯誤；
C．力的作用是相互的，雞蛋磕到碗邊，故碗對雞蛋的力等于雞蛋對碗的力，故C錯誤；
D．在草地上滾動的足球，最終會停下來，因為足球受到阻力的作用，故D錯誤。
故選A。
三．如何解釋慣性現(xiàn)象？
【方法技巧】 (1)明確研究的是哪個物體，它原來處于怎樣的運動狀態(tài)；
(2)當(dāng)外力作用在該物體的某部分(或外力作用在與該物體有關(guān)聯(lián)的其他物體上)時，這一部分的運動狀態(tài)的變化情況；
(3)該物體另一部分由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)；
(4)最后會出現(xiàn)什么現(xiàn)象。
易錯點：因為慣性是一種性質(zhì)，不是力，因此不能理解為“受到慣性作用”。
【典例剖析】高速公路上常常會見到“限速”或“保持車距”的提示牌。對于高速行駛的汽車，“限速”和“保持車距”可以有效避免突發(fā)情況下急剎車時，由于汽車具有___________不能及時停住而造成交通事故。炎熱的夏日，駕車行駛在平直的高速公路上，常常會看到公路遠(yuǎn)處似乎有“積水”，“積水”中還有汽車、電線桿等物體的倒影，如圖所示；但行駛至該處時“積水”卻消失了。這種現(xiàn)象稱之為“公路蜃景”，是由于光通過不均勻的空氣時發(fā)生___________形成的。
【答案】 慣性 折射
【解析】
[1]慣性是物體保持原有運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，對于高速行駛的汽車，“限速”和“保持車距”可以有效避免突發(fā)情況下急剎車時，由于汽車具慣性不能及時停住而造成交通事故。
[2]光由一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)（或在同種不均勻介質(zhì)中斜射）時傳播方向會發(fā)生改變。 “公路蜃景”，是由于光通過不均勻的空氣時發(fā)生折射形成的。
四．如何判斷慣性現(xiàn)象？
【方法技巧】要判斷一種現(xiàn)象是否屬于慣性現(xiàn)象就要看發(fā)生這種現(xiàn)象時，物體的慣性是否表現(xiàn)出來了，如果表現(xiàn)出來，就屬于慣性現(xiàn)象；否則，就不屬于慣性現(xiàn)象。
如球在草地上越滾越慢并不是由于足球的慣性所致，故不屬于慣性現(xiàn)象，如果換一種問法“踢出去的足球為什么能在草地上滾動很長一段距離？”這里慣性就表現(xiàn)出來了，因而這種現(xiàn)象就屬于慣性現(xiàn)象。
【典例剖析】斧子的斧頭變松了，人們常用撞擊斧柄下端緊套在斧柄上（如圖所示），這是因為______，這樣斧頭就會牢牢地套在斧柄上了，斧柄下端撞擊木墩時，以斧柄為參照物，斧頭是______（選填“運動”或“靜止”）的。請在圖中畫出斧頭所受重力的示意圖。( )
【答案】 斧頭具有慣性 運動
【解析】
[1]一切物體都有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。斧柄和斧頭原來都是運動的，當(dāng)斧柄下端撞擊到木墩時，斧柄突然停止運動，由于斧頭具有慣性，斧頭原保持原來的運動狀態(tài)繼續(xù)運動，這樣斧頭就會牢牢地套在斧柄上了。
[2]斧柄下端撞擊木墩時，以斧柄為參照物，斧頭相對于斧柄的位置發(fā)生了變化，故斧頭是運動的。
[3]斧頭受到豎直向下的重力的作用，作用點在斧頭的重心，斧頭所受重力的示意圖如下圖所示：
五．如何理解力和運動的關(guān)系？
【方法技巧】一個物體不受力或只受平衡力時，它將處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)（速度的大小和運動方向都不會改變）；
一個物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變時，一定受到非平衡力的作用，所以說力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
力和運動的關(guān)系可用樹形結(jié)構(gòu)圖表示如下：
特別提醒：力和運動的關(guān)系是互逆的：
【典例剖析】一杯水放在列車內(nèi)的水平桌面上，如果水面突然發(fā)生了如圖所示的變化，則列車的運動狀態(tài)可能發(fā)生的變化是：①列車突然向________（選填“左””或“右”）啟動；②列車向________（選填“左””或“右”）運動時突然剎車。

【答案】 左 右
【解析】
①列車由靜止突然向左啟動，水杯由于受到摩擦力會隨列車一起向左運動，而水杯中的水由于慣性還將保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，此時水面會向右傾斜；
②列車向右運動過程中突然剎車，水杯由于受到摩擦力會隨列車一起向右減速運動，而水杯中的水由于慣性還將保持原來的速度運動，此時水面會向右傾斜。
六．怎樣理解“相對運動”和“相對運動趨勢”呢？
所謂“相對”是指把與研究對象接觸的另一個物體作為參照物，如果位置發(fā)生變化，就發(fā)生了“相對運動”，如果位置不發(fā)生變化，就稱為“相對靜止”。所謂“趨勢”的判斷，就是在假定兩相對靜止物體之間沒有摩擦?xí)r，兩物體還是相對靜止，則這兩物體間就沒有“運動趨勢”，如能發(fā)生相對運動就有“運動趨勢”，相對運動的方向就是相對運動趨勢的方向。
【典例剖析】小紅想探究哪些因素影響滑動摩擦力的大小，她用一個表面光滑程度相同的木塊及其它器材，完成了如圖1所示的、B、C三次實驗。
（1）小紅把木塊放在水平木板上，用彈簧測力計沿水平方向________拉動木塊，此時彈簧測力計示數(shù)等于木塊所受滑動摩擦力的大??；
（2）通過比較、B兩次實驗，且多次實驗后，可得到實驗結(jié)論為：當(dāng)________（選填“接觸面積”或“接觸面粗糙程度”）相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（3）實驗中，大家發(fā)現(xiàn)彈簧測力計示數(shù)很難穩(wěn)定，于是設(shè)計了如圖2所示的裝置來進(jìn)行實驗，水平傳送帶的速度可以調(diào)節(jié)，定滑輪摩擦忽略不計。當(dāng)傳送帶加速運動時，彈簧測力計的示數(shù)________（選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（4）生活中不僅有滑動摩擦還有靜摩擦，如圖3所示，下列判斷不正確的是________。
A．瓶子沒有掉下來是手對瓶子的摩擦力作用
B．當(dāng)增大手對瓶的握力時，手與瓶間的摩擦力變大
C．當(dāng)向瓶中裝入水時，手與瓶間的摩擦力變大
【答案】 勻速直線 接觸面粗糙程度 不變 B
【解析】
（1）[1]實驗中用彈簧測力計拉著木塊在水平木板上做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，這樣木塊所受滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)。
（2）[2]小紅通過比較、B兩次實驗可知，都在木板上拉動物體，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，彈簧測力計示數(shù)不同，滑動摩擦力大小不同，故結(jié)論為：接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大。
（3）[3]某次實驗中，當(dāng)彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定后，改變傳送帶的速度大小，大家發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)沒有改變，則滑動摩擦力大小不變，說明木塊所受滑動摩擦力的大小與傳送帶的速度大小無關(guān)。
（4）[4]A．瓶子受到的摩擦力和瓶子對手的摩擦力是一對相互作用力，瓶子沒有掉下來是手對瓶子的摩擦力作用，故A正確，A不符合題意；
B．瓶子靜止時，在豎直方向受到的摩擦力與重力是一對平衡力，摩擦力等于重力，手對瓶子的握力增大，則瓶子所受的摩擦力不變，故B錯誤，B符合題意；
C．向瓶子里倒水，瓶子的重力增大，由于瓶子仍靜止，重力與摩擦力仍是平衡力，所以瓶子所受的摩擦力增大，故C正確，C不符合題意。
故B。
七．慣性和慣性定律有何區(qū)別？
【典例剖析】判斷題
（1）慣性和慣性定律都是指物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，所以它們是一回事。( )
（2）慣性定律中的物體沒有受到外力是指物體上沒有任何力的作用。( )
（3）不受外力作用的物體是不存在的。( )
（4）物體只有受到力的作用才能發(fā)生運動。( )
（5）物體在不受外力作用時，保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。( )
（6）物體在靜止時不易推動，說明物體靜止時比運動時慣性大。( )
（7）射擊時，子彈出膛后能繼續(xù)在空中飛行，這是由于空氣阻力不大的緣故。( )
（8）力的作用不是使物體運動，而是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變。( )
【答案】 錯誤 錯誤 正確 錯誤 錯誤 錯誤 錯誤 正確
【解析】
（1）[1]慣性不等同于慣性定律，因為慣性是物體本身具有的性質(zhì)，而慣性定律主要強調(diào)的是運動與力的關(guān)系，故錯誤；
（2）[2]慣性定律中的物體沒有受到外力是指物體所受外力為零或沒有受到外力，故錯誤；
（3）[3]不受外力作用的物體是不存在的，例如萬有引力存在于任何兩個物體之間，故正確；
（4）[4]物體在不受力的情況下可以保持勻速直線運動，故錯誤；
（5）[5]物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)，稱為慣性，故錯誤；
（6）[6]慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)，與是否運動無關(guān)，故錯誤；
（7）[7]射擊時，子彈出膛后能繼續(xù)在空中飛行，是由于子彈具有慣性，能保持原有的運動狀態(tài)，故錯誤；
（8）[8]力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體能保持運動是由于具有慣性，故正確。
八．如何理解滑動摩擦力大小的影響因素？
【方法技巧】 滑動摩擦力的大小與接觸面的面積大小無關(guān)，與物體的運動快慢無關(guān)，它只與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān)。只要接觸面的粗糙程度和壓力大小不變，則滑動摩擦力就不變。
【典例剖析】在“探究影響滑動摩擦力大小因素”的實驗中小英做了如圖甲所示的三次實驗，用到了一個彈簧測力計、一個木塊、一個砝碼、兩個材料相同但表面粗糙程度不同的長木板，實驗中第1次和第2次用相同的長木板，第3次用表面更加粗糙的長木板。
（1）用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使其在水平桌面上做勻速直線運動，此時滑動摩擦力的大小______（選填“大于”“等于”或“小于”）拉力的大??；此實驗是利用______的原理；
（2）比較______兩次實驗，是為了探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系；
（3）如圖戊所示，若斜向上拉動木塊A做勻速直線運動，那么相比水平勻速拉動，木塊A受到的滑動摩擦力將______（選填“變大”“變小”或“不變”）；
（4）剛開始小蘭做第1次實驗時控制不好力度，拉力隨時間變化的圖像如圖乙所示，木塊的速度隨時間變化的圖像如圖丙所示，則木塊在第4s時的摩擦力為______N；則木塊在第7s時的摩擦力為______N；
（5）小東同學(xué)將實驗方法進(jìn)行了改進(jìn)，實驗裝置如圖丁所示：將彈簧測力計一端固定，另一端鉤住木塊，木塊下面是一長木板，實驗時拉著長木板沿水平地面向右運動，此時木塊受到的摩擦力方向向______，這樣改進(jìn)的好處是______。
【答案】 等于 二力平衡 2、3 變小 3 3 水平向右 不用控制木板做勻速直線運動
【解析】
（1）[1][2]只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小，實驗時，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿長木板做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡知識測出木塊與長木板之間的滑動摩擦力。
（2）[3]探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，要控制壓力一定，故比較第2、3次實驗。
（3）[4]此時拉力斜向上，木塊對地面的壓力小于水平勻速拉動時的壓力，接觸面粗糙程度不變，所測摩擦力比水平勻速拉動時的摩擦力要小一些。
（4）[5][6]由圖丙知，2~6s物體做勻速運動，此時物體處于平衡狀態(tài)，受到的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等，由圖乙知此過程的拉力為3N，所以木塊在第4s時的滑動摩擦力為3N；6~8s物體做減速運動，但由于壓力和接觸面的粗糙程度不變，滑動摩擦力不變，仍為3N，故第7s時，摩擦力為3N。
（5）[7][8]木塊相對地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到平衡力的作用，拉力和摩擦力大小相等，方向相反，此時木塊相對于木板向左運動，所以受到的摩擦力方向水平向右；改進(jìn)后，木塊與彈簧測力計固定不動，拉動木板運動，該實驗設(shè)計的優(yōu)點是：一方面，不需要木板做勻速直線運動，便于實驗操作，另一方面，由于彈簧測力計靜止便于讀數(shù)。區(qū)別
慣性
慣性定律
條件
任何情況下
物體不受到外力作用時
本質(zhì)
物體本身的屬性
描述物體在一定條件下所遵循的運動規(guī)律