8.4 运动和力复习总结（解析版）

课时84 第八章 运动和力复习总结（帮课堂）（解析版） 【学习目标】 1 熟悉：影响滑动摩擦力大小的因素； 2 了解：影响物体惯性大小的因素；平衡状态和二力平衡概念；生活中应用与防止摩 擦力的现象； 3 会：分析生活中的惯性现象；进行一条直线上的力的合成；进行影响滑动摩擦力大 小因素的实验探究； 4 理解：力对物体运动的影响；牛顿第一定律及其现象；惯性概念；二力平衡的条件； 平衡力的概念；摩擦力的概念。 【知识导图】 【专题复习】 专题一：牛顿第一定律和物体的惯性 ※专题概述 1 牛顿第一定律 （1）内容：一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动的状 态； （2）牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原 因； （3）牛顿第一定律不是实验定律，是在实验的基础上，经过进一步的科学推理而概 括出来的。 2 惯性 （1）物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性； （2）任何物体在任何情况下都具有惯性； （3）惯性大小只与物体的质量有关。 典例一轰炸机轰炸地面目标时，总要提前投弹才能命中目标，如图所示。下列关于飞 机投弹的几种说法正确的是（ ）。 ．炸弹脱离飞机时，炸弹的速度为零； B．炸弹能继续向前飞行，是因为炸弹具有惯性； ．炸弹能继续向前飞行，是因为炸弹受到向前的推力； D．惯性与速度有关，炸弹速度越大其惯性越大 【答】B。 【解析】炸弹被扔出后，炸弹不会受到向前的推力，由于惯性要保持原来和飞机相同 的速度，还将会继续向前飞行，炸弹飞行时，速度会发生改变，速度不为0；惯性大小只 与质量有关，质量不变，惯性不变，故B 正确，D 错误。 故选B。 典例二小车内一细绳悬挂一小球，在小车向右做匀速直线运动的过程中，则下列四图 中正确的是（ ）。 ． B． ． D． 【答】B。 【解析】 小球随小车向右做匀速直线运动的过程中，小球受到的合力为0，小球在竖直方向上 受到重力和绳子的拉力两个力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上。 故选B。 典例三如图，在一辆表面光滑足够长的小车上，有质量分别为m1和m2的两个小球 （m1>m2），两个小球原来随小车一起运动，当小车突然停止时，如不考虑其他阻力，则 两个小球（ ）。 ．一定相碰 B．一定不相碰 ．不一定相碰 D．无法确定 【答】B。 【解析】车停止前，两个小球和小车一起作匀速直线运动，并且两个小球和小车具有 共同的速度，当小车突然停止时，由于小球在光滑接触面上，因此两个小球由于惯性，还 要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动，由于两球的速度相同，相等时间内通过的路 程相等，因此两个小球间的距离不变，一定不会相碰。 故选B。 典例四如图所示，用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片，纸片会飞出，说明力可以 改变______。鸡蛋由于具有______并未随纸片一起飞出。假设纸片飞出后不再受任何力的 作用，纸片将保持______状态。 【答】物体的运动状态；惯性；匀速直线运动。 【解析】[1]用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片，纸片受到力的作用，由静止向外 飞出，说明力可以改变物体的运动状态。 [2]任何物体都具有惯性，即保持原运动状态不变的性质；鸡蛋由于具有惯性并未随纸 片一起飞出。 [3]假设纸片飞出后不再受任何力的作用，由牛顿第一定律知道，纸片将保持匀速直线 运动状态。 专题二：力与运动的关系 ※专题概述 1 通过分析物体受力情况推断物体运动状态： （1）不受力（受平衡力）：物体处于静止状态或匀速直线运动状态； （2）受力：物体处于非平衡状态，运动状态改变。 2 通过分析物体运动状态推断物体的受力情况： （1）物体静止：物体的运动状态不变，不受力（受到平衡力）。 （2）物体运动 ①物体做匀速直线运动时，物体的运动状态不变，物体不受力（受到平衡力）； ②物体做变速直线运动时，物体运动状态改变，物体受非平衡力作用； ③物体做曲线运动时，物体运动状态改变，物体受非平衡力作用。 典例一 典例一 如图所示物块上方固定有一根管和弹簧，物块在大小不变的推力F 作用下向右 做匀速直线运动。管内小球从上方落下，在小球接触并压缩的弹簧过程中，以下说法正确 的是（ ）。 ．小球速度保持不变 B．小球速度一直在变大 ．物块保持匀速直线运动 D．物块运动速度减小 【答】D。 【解析】B．对小球进行受力分析，在小球接触并压缩的弹簧过程中，小球受竖直向 下的重力和竖直向上的弹力，当弹力小于重力时，合力的方向向下，小球做加速运动。当 弹力大于重力时，合力的方向向上，小球做减速运动，则小球先加速后减速，故、B 错误； D．物块在大小不变的推力F 作用下向右做匀速直线运动，此时摩擦力的大小等于推 力。对物块进行受力分析，物块竖直方向上受向下的重力和向上的支持力，水平方向上受 向右的推力和向左的摩擦力，管内小球从上方落下，在小球接触并压缩的弹簧过程中，弹 簧的弹力增大，对地面的压力增大，摩擦力的影响因素是压力的大小和接触面的粗糙程度， 摩擦力增大，摩擦力大于推力，合力的方向向左，则物体做减速运动，故错误，D 正确。 故选D。 典例二 典例二罗庄区研室正在大力倡导“素养--活动”课堂，下列“足球进校”活动中涉及 的物理知识，正确的是（ ）。 ．足球在草地上越滚越慢，是因为足球受到的重力方向是竖直向下的； B．脚踢足球时，脚感觉到疼，说明物体间力的作用是相互的； ．足球能在空中飞行，是因为运动员的脚对它有力的作用； D．球员用力把足球踢入球门，说明力的作用效果只与力的大小有关 【答】B。 【解析】．足球在草地上越滚越慢，是因为受到阻力作用，故项错误； B．脚踢足球时，脚对球有力的作用，同时球对脚也有力的作用，所以感觉到疼，说 明物体间力的作用是相互的，故B 项正确； ．足球能在空中飞行，是因为球具有惯性，故项错误； D．力的作用效果与力的大小，方向和作用点都有关，故D 项错误。 故选B。 典例三 典例三 2020 年，武汉发生新冠肺炎疫情，重庆市先后派出多批医疗队驰援武汉，当 飞机降落武汉机场后，关闭发动机，飞机能够在跑道上继续滑行，是因为飞机具有_____， 飞机最终会停下，是因为力可以改变物体的____，这一实验结论最先由_____总结得出。 【答】惯性；运动状态；伽利略。 【解析】[1]飞机降落后，关闭发动机，仍然能在跑道上滑行，是因为飞机具有惯性， 要保持原来的运动状态。 [2][3]飞机最终会停下，是因为飞机受到阻力的作用，这个阻力改变了飞机的运动状 态，这一实验结论最先由伽利略总结得出的。 典例四 典例四 下列各种情况中，物体的运动状态不发生变化的是___________（选填序号）。 ①扔出去在空中运动的铅球；②匀速下落的跳伞运动员；③关闭发动机后在地面上向 前滑行的汽车；④放在桌上的钢笔；⑤做匀速圆周运动的小车。 【答】②④。 【解析】运动状态的改变包括两个方面：一是运动速度大小的变化；二是运动方向的 变化。 ①扔出去在空中运动的铅球，运动速度和方向都在不断变化，运动状态发生了变化， 不符合题意； ②匀速下落的跳伞运动员，运动速度和方向都没变化，运动状态不变，符合题意； ③关闭发动机后在地面上向前滑行的汽车，运动方向不变，但做减速运动，运动状态 改变，不符合题意； ④放在桌面上的钢笔，处于静止状态，运动速度和方向都不改变，运动状态不变，符 合题意。 ⑤做匀速圆周运动的小车，方向都在不断变化，运动状态发生了变化，不符合题意。 综上所述，物体的运动状态不发生变化的是②④。 专题三：应用平衡力解决实际问题 ※专题概述 1 平衡力：几个力作用在同一物体上，如果这个物体处于静止或匀速直线运动状态， 我们就说这几个力相互平衡。 2 平衡状态：静止或匀速直线运动状态。在初中物理中，常利用平衡力的知识分析力 学问题：（1）如果物体受到平衡力作用，它的运动状态只可能有两种：静止或匀速直线 运动状态；（2）如果物体受外力作用但处于静止或匀速直线运动状态，则该物体受到的 几个力一定互相平衡。 3 二力平衡：如果物体在两个力的作用下处于平衡状态，那么这两个力相互平衡，简 称二力平衡。 4 二力平衡的条件：等大、反向、同体、共线。 典例一 典例一 如图起重机吊着重为G 的物体，钢丝绳对物体的拉力为F，则下列说法不正确 的是（ ）。 ．当物体水平向右匀速运动时，F＝G； B．当物体匀速上升时，F＝G； ．当物体加速上升时，F＞G； D．当物体减速上升时，F＞G 【答】D。 【解析】由题可知，起重机吊着物体运动时，物体在竖直方向上受到两个力的作用， 一个是重力G，另一个是拉力F； 、当起重机吊着物体水平向右匀速运动时，钢丝绳对物体的拉力和物体受到的重力是 一对平衡力，大小相等，所以F＝G，故正确； B、当物体匀速上升时，钢丝绳对物体的拉力和物体受到的重力是一对平衡力，大小 相等，所以F＝G，故B 正确； 、当物体加速上升时，此时合力的方向是向上的，所以钢丝绳对物体的拉力大于物体 的重力，即F＞G，故正确； D、当物体减速上升时，此时合力的方向是向下的，所以钢丝绳对物体的拉力小于物 体的重力，即F＜G，故D 错误。 故选：D。 典例二 典例二 如图，下列属于二力平衡的是（ ）。 ． B． ． D． 【答】。 【答】、由图可知，两个力不是作用在同一物体上，所以不是一对平衡力，故错误； B、由图可知，两个力不是作用在同一条直线上，所以不是一对平衡力，故B 错误； 、由图可知，两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体 上，所以是一对平衡力，故正确。 D、由图可知，两个力的大小不相等，所以不是一对平衡力，故D 错误。 故选：。 典例三 典例三 小明用一重力不计的弹簧测力计拉着一木块以1m/s 的速度水平向右做匀速直 线运动（如图所示），此时弹簧测力计的示数为 ，木块受到的阻力为 ，阻力的方 向 （选填“水平向左”或“水平向右”）。 【答】4；4；水平向左。 【解析】由图可知，弹簧测力计的量程为0～5，分度值为02，示数为4； 弹簧测力计拉着一木块以1m/s 的速度水平向右做匀速直线运动，则木块在水平方向 上受到的合力为0，即拉力和阻力为一对平衡力，大小相等，方向相反，所以阻力的大小 等于拉力大小，为4，方向水平向左。 故答为：4；4；水平向左。 典例四 典例四 如图所示，在“探究二力平衡条件”的实验中。 （1）小明同学设计了如图甲所示的实验，选择木块为研究对象，发现两边的钩码质 量不相等时，木块运动，两边的钩码质量相等时，木块静止，这样的设计是否合理？ 若不合理，不足之处是 。 （2）在另一小组实验中，小华用小车代替木块，如图乙所示，有同学认为小华的实 验装置优于小明的实验装置，其主要的优点是 。 （3）大家讨论了这两小组的实验过程，提出了新的方，用小卡片代替木块、小车， 这样可以使研究对象与接触面 ，在进一步的实验探究中，将 是为了验证两个力是 否在同一条直线上，为了验证二力平衡的两个力是否在同一个物体上，接下来的操作是 。 【答】（1）不合理；木块滑动或与桌面有相对运动趋势时，会和桌面产生摩擦力， 使木块在水平方向上受到三个力的作用；（2）减小摩擦对实验结果的影响；（3）分离； 小卡片旋转一个角度；用剪刀将卡片一分为二。 【解析】（1）木块与桌面之间存在摩擦力，这样木块在水平方向上会受到三个力的 作用，对实验结果影响较大，所以这样设计不合理； （2）相同条件下，滚动摩擦小于滑动摩擦，小车代替木块可以减小摩擦力对实验结 果的影响； （3）用小卡片代替木块和小车，小卡片与接触面分离，大大减小了摩擦力；为了验 证两个力是否在同一条直线上，可以将小卡片旋转一个角度；为了验证两个力是否在一个 物体上，可以将小卡片一分为二。 故答为：（1）不合理；木块滑动或与桌面有相对运动趋势时，会和桌面产生摩擦力， 使木块在水平方向上受到三个力的作用；（2）减小摩擦对实验结果的影响；（3）分离； 小卡片旋转一个角度；用剪刀将卡片一分为二。 典例五 典例五 宇航牛奶是我市中小学生指定饮品，如图是一辆质量为2 吨的宇航公司鲜奶运 输车。运输车装满牛奶后，在平直公路上匀速行驶时，受到的摩擦力为总重的02 倍求： （g 取10/kg） （1）运输车空载时自重； （2）运输车装满牛奶后，地面对汽车的支持力； （3）汽车的牵引力的大小。 【答】（1）2×104；（2）63624×104；（3）127248×104。 【解析】（1 ）运输车的质量为2 吨，运输车空载时自重：G 车＝m 车g ＝ 2×103kg×10/kg＝2×104； （2）根据上图知容器的容积为V＝532m3，牛奶的密度为820kg/m3，由ρ＝ 得车 中容器中装满牛奶后牛奶的质量：m＝ρV＝820kg/m3×532m3×＝43624×103kg； 牛奶的重力：G 牛奶＝m 牛奶g＝43624×103kg×10/kg＝43624×104， 运输车装满牛奶后，总重为：G 总＝G 车+G 牛奶＝2×104+43624×104 ＝ 63624×104， 在竖直方向上车静止，F 支与G 总是一对平衡力，F 支＝G 总＝63624×104； （3）由题意知，在平直公路上匀速行驶时，受到的摩擦力： f＝02G 总＝02×63624×104＝127248×104， 在水平方向上运输车在平直的公路上匀速行驶，F 牵与f 是一对平衡力，大小相等，则 汽车的牵引力的大小：F 牵＝f＝127248×104。 答：（1）运输车空载时自重为2×104；（2）地面对汽车的支持力为63624×104； （3）汽车的牵引力的大小为127248×104。 专题四：平衡力和相互作用力 ※专题概述 平衡力与相互作用力的区分，是历年中考的重点考点。 异同 平衡力 相互作用力 相同点 大小相等、方向相反、在同一直线上 不同点 作用在同一物体上 作用在不同物体上 一个力消失，另一个力可以存在 两个力同时产生，同时消失 两个力的性质可以不同 两个力的性质一定相同 典例一 典例一 如图，一质量分布均匀的12kg 铁球与细线B 连接于点后悬挂于竖直墙壁的B 点，铁球静止于墙面。关于铁球受力的说法，正确的是（ ）。 ．细线B 拉铁球的力与铁球的重力为二力平衡； B．铁球受到的摩擦力与铁球的重力为二力平衡； ．铁球对墙壁的压力与墙壁对铁球的支持力为相互作用力； D．铁球的重力与它对墙壁的压力为相互作用力 【答】。 【解析】、细线B 拉铁球的力与铁球的重力不在一条直线上，所以不是二力平衡，故 错误； B、铁球没有受到的摩擦力，所以不是二力平衡。故B 错误； 、铁球对墙壁的压力与墙壁对铁球的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上， 作用在同一条直线上，为相互作用力，故正确； D、铁球的重力与它对墙壁的压力不在一条直线上，方向相互垂直，不是相互作用力。 故D 错误。 故选：。 典例二 典例二 如图所示，人用绳子拉着木块在水平地面上做匀速直线运动。在该过程中，下 列说法中正确的是（ ）。 ．木块受到地面的摩擦力和绳子对木块的拉力是一对平衡力； B．木块受到的重力和地面对木块的支持力是一对平衡力； ．木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对相互作用力； D．木块对绳子的拉力和人对绳子的拉力是一对相互作用力 【答】。 【解析】、木块受到地面的摩擦力沿水平方向，而绳子对木块的拉力斜向上，二力不 在同一直线上，不是一对平衡力，故错误； B、由于绳子对木块有斜向上的拉力，所以木块受到的重力和地面对木块的支持力大 小不等，则二力不是一对平衡力，故B 错误； 、木块对水平面的压力和水平面对木块的支持力分别作用在地面和木块两个物体上， 大小相等、方向相反、在同一直线上，是一对相互作用力，故正确； D、木块对绳子的拉力和人对绳子的拉力都作用在绳子上，不是一对相互作用力，故 D 错误。 故选：。 典例三 典例三 如图所示，公共汽车遇到紧急情况突然刹车时，车上乘客向前倾倒，下列有关 说法正确的是（ ）。 ．乘客向前倾倒是因为乘客受到惯性力的作用； B．图片中的乘客受平衡力的作用处于平衡状态； ．乘客受到的重力和车对乘客的支持力是一对平衡力； D．乘客对车的压力和车对乘客的支持力是一对相互作用力 【答】D。 【解析】．惯性是物体本身具有的一种性质，不是力，故错误； B．图片中的乘客受非平衡力的作用，处于非平衡状态，故B 错误； ．乘客处于非平衡状态，乘客受到的重力和车对乘客的支持力大小不等，所以不是一 对平衡力，故错误； D．乘客对车的压力和车对乘客的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上， 作用在同一条直线上，是一对相互作用力，故D 正确。 故选D。 典例四 典例四 一消防员进行徒手爬绳训练，当他双手握住绳索竖直匀速上攀时，在竖直方向 消防员受到的重力与摩擦力是一对 力；消防员对绳索的力与绳索对消防员的力是一对 力。 【答】平衡；相互作用。 【解析】消防员进行徒手住绳索匀速上攀时，消防员处于平衡状态，在竖直方向上受 平衡力的作用，故消防员受到的重力与摩擦力是一对平衡力；消防员对绳索的力与绳索对 消防员的力两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上，是一 对相互作用力。 故答为：平衡；相互作用。 专题五：摩擦力 ※专题概述 知识点 应注意的问题 摩擦力产生的条件 （1）两物体接触并相互挤压（产生压力）； （2）接触面粗糙； （3）两物体间存在相对运动或相对运动趋势 影响摩擦力大小的因素 滑动摩擦力大小跟两物体间的压力以及接触面粗糙程度有关。当 接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；当压力 一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大 增大或减小摩擦力的方法 （1）增大摩擦的方法：增大压力、增大基础面的粗糙程度，用 滑动代替滚动； （2）减小摩擦的方法：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 典例一 典例一 如图所示，水平桌面上、B 两物体重力分别为40、60，由跨过定滑轮的轻绳 相连，滑轮到两物体的轻绳均水平。在15 的水平拉力F 作用下，物体向左做匀速直线运 动，且轻绳对物体的拉力大小为12。忽略滑轮自重及滑轮与绳间摩擦，轻绳对两端物体拉 力大小相等，物体始终位于B 上。下列分析正确的是（ ）。 ．物体B 对水平地面的压力为60 B．桌面对B 的摩擦力大小为9，方向水 平向左 ．物体B 对的摩擦力为3，方向水平向左 D．若增大拉力F，B 对的摩擦力将增 大 【答】B。 【解析】．水平桌面上、B 两物体重力分别为40、60，物体B 对水平地面的压力大 小等于两物体的重力之和F=G+GB=40+60=100，故错误； ．已知在15 的水平向左拉力F 作用下，物体向左做匀速直线运动，轻绳对物体水平 向右的拉力大小为12。因物体向左做匀速直线运动，在水平方向上受到平衡力的作用， B 对施加的水平向右的滑动摩擦力的大小为