中考物理专题辅导力和运动.docx
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中考物理专题辅导力和运动
中考物理专题辅导——力和运动
考点剖析:
从近几年的中考命题来看,这一部分考查的知识点有下列一些内容:
(1)参照物及选择
(2)速度及计算
(3)力的概念及受力分析,力的图示法
(4)惯性现象和牛顿第一定律
(5)平衡力及力的平衡条件
(6)力和运动的关系
(7)二力的合成
(8)摩擦现象,影响滑动摩擦力大小的因素
这部分的命题特点是以考查概念为主,除速度的知识涉及计算外,其他内容的考查形式是以分析受力、分析现象得结论.也有些是用概念表述出来或用画图的方式表示出来.
1.速度
2.有关力的概念
这一部分知识的考查,在中考出题时,往往不是孤立的,而是综合了“力的概念,平衡力的知识,力和运动”的关系等知识.要掌握这类题的解法,首先要掌握下述概念.
(1)正确理解力的概念
a.力是物体对物体的作用.孤立的一个物体不会出现力的作用,且受力物体存在时,一定有施力物体存在.
b.物体间力的作用是相互的.当甲、乙两个物体之间产生力时,甲对乙物体有作用力的同时,乙对甲物体也有力的作用,这一对力互为作用力和反作用力,且大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.
(2)二力平衡的条件
作用在一个物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,这两个力平衡.一对平衡力的合力为零.
(3)力和运动的关系
一个物体不受力或只受平衡力时,它将处于静止状态或匀速直线运动状态(速度的大小和运动方向都不会改变).
一个物体的运动状态发生改变时,一定受到非平衡力的作用,所以说力是改变物体运动状态的原因.
(4)惯性和惯性定律
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状态.这称为牛顿第一定律,也叫惯性定律.
一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,这种性质叫惯性.
3.同一直线上二力的合成
(1)合力:
一个力产生的效果跟几个力产生的效果相同,这个力就是那几个力的合力.
(2)求合力:
当同一直线上二力的方向相同时,合力的大小等于这两力之和,方向与二力方向相同.
当同一直线上二力方向相反时,合力的大小等于较大的力减去较小的力.合力方向与较大的力方向相同.
4.摩擦力
在中考时,主要考察滑动摩擦和滚动摩擦.滚动摩擦远小于滑动摩擦.
滑动摩擦力的大小和压力的大小及两物体接触面的粗糙程度有关.
压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大.
滑动摩擦力的方向和物体相对运动的方向相反.
解题方法侧重于对概念的理解,只有在掌握概念的基础上,才能综合分析问题.下面是对一些容易出错概念的分析和说明,并在中间穿插例题介绍和解题方法.
1.如何选择参照物
在研究机械运动时,我们要选择一个假定不动的物体作为标准,这个用来作为标准的物体,叫做参照物.静止:
一个物体相对于参照物位置没有改变,叫静止.运动:
一个物体相对于参照物位置发生了改变,叫运动.
参照物可以任意选择.通常我们是以地面或与地面固连的物体作为参照物的.
2.如何求速度(v)、路程(s)和时间(t)
(1)速度:
是表示物体运动快慢的物理量.
(2)匀速直线运动:
物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内通过的路程相等,这种运动叫匀速直线运动.
(3)变速直线运动:
物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内通过的路程不相等,这种运动叫变速直线运动.
(4)匀速直线运动的速度:
在匀速直线运动中,速度在数值上等于运动物体在单位时间内通过的路程.
(5)平均速度:
平均速度用来描述做变速直线运动的物体的运动快慢情况.如生活中:
飞机的速度,汽车的速度,人的步行速度,自行车的速度,都是指平均速度.
(6)速度单位:
国际单位:
m/s(米/秒)
常用单位:
km/h(千米/时)
换算:
lm/s=3.6km/h
(7)速度计算公式
物体做匀速直线运动或做变速直线运动,公式均为:
v=
3.如何对物体进行受力分析
(1)由物体的运动状态判断物体的受力情况.例如:
当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,如果它受力,则一定受的是平衡力.
当物体的运动状态发生改变时,它所受的力一定是非平衡力.
(2)要熟悉日常生活中的常见力:
如重力,用符号G表示,方向总是竖直向下的.还有:
压力(F),支持力(N),拉力(F),这一类力属于弹力,产生的条件是施、受力物体互相有挤压作用,且施、受力物体之间互相接触.压力和支持力的方向总是垂直于物体表面.另外还有摩擦力,用符号f表示.产生摩擦力时,滑动摩擦力的方向与物体相对滑动的方向相反.
(3)在分析物体受的力时,一定能找到施力物体.
(4)在多个物体互相牵连,受力比较复杂时,可选定一个物体,进行受力分析,这种方法叫做隔离法.
4.如何区别相互作用力和平衡力
二力平衡的条件我们已经在本节的第一部分进行了复习.而相互作用力也称为作用力和反作用力,这一对力:
“大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,分别作用于两个物体.”而平衡力作用于一个物体.
5.如何用“惯性”知识分析实际问题
6.物体何时受静摩擦力
有的同学认为:
物体静止放在支持面上,就一定受静摩擦力的作用,这个分析是错误的.
(1)何时产生静摩擦力?
两个互相接触的物体,当它们之间产生相对运动的趋势时,在接触面上产生阻碍物体要发生相对运动的力,这个力就叫静摩擦力.
(2)静摩擦力大小:
静摩擦力大小和与它方向相反的外力大小相等.
7.物体受的力不在同一直线上,如何求合力
(1)当两个力F1和F2在同一直线上时,求这两个力的合力已在前面“命题思路导航”中复习过.当这两个力的方向不在同一直线上时,如何求合力呢?
(2)合力的取值范围:
合力的最大值为二力之和,最小值为二力之差,在这个范围内的其他值都有可能。
8.如何分析力和运动的关系
有的同学认为:
物体受的力越大,运动就越快;物体受的力越小,运动就越慢,物体不受力,就要静止.这种分析实际错误地理解了力和运动的关系.
从牛顿第一定律可知,物体不受任何力时,也可处于匀速直线运动状态.
当物体受力并且做直线运动时,可能有以下几种情况:
(1)当物体受平衡力时,做匀速直线运动.
(2)当物体受不平衡的外力时,若合力方向和运动方向一致,物体做加速直线运动.
(3)当物体受不平衡的外力时,若合力方向和运动方向相反,物体做减速直线运动.
例题精析:
例1、关于力、力和运动的关系,下列说法中正确的是 ( )
A.施力物体不一定是受力物体
B.只有相互接触的物体之间才有力的作用
C.物体不受力,一定处于静止状态
D.物体运动状态改变,一定是受到了力的作用
精析 A.因为力的作用是相互的,所以施力物体同时也是受力物体.A选项不正确.
B.只要物体之间有相互作用,就会产生力.力可以是两个物体相互接触而产生的,如:
力、拉力、支持力.而有的力可以产生于相互不接触的物体之间,如:
在空中运动的乒乓球,仍受到重力作用,施力物体是地球,乒乓球和地球之间不接触,也产生了力.B选项不正确.
C.根据前面复习的力和运动的关系,当物体不受力时,可以处于静止状态,还可以处于匀速直线运动状态.C选项不正确.
答案 D
例2、一辆汽车在上海到南京的高速公路上行驶,汽车上的速度表指针在如图1所示的位置左右摆动,则汽车从图中位置行驶到南京还需________h.
图1
精析
(1)通过“路标”图,判断出路程长短,通过速度计判断出汽车行驶的速度.
(2)通过路程和速度计算时间.
解 汽车需行驶的路程s=120km
汽车的速度为v=100km/h
计算汽车用的时间:
t=
=
=1.2h
答案 到达南京还需1.2h.
例3、如图2(a),弹簧所受重力不计,上端固定在天花板上,下端悬挂一个小球,处于静止状态,下列几种说法中属于相互平衡的力是( )
A.天花板对弹簧的拉力和弹簧对天花板的拉力
B.球对弹簧的拉力和球受到的重力
C.弹簧对球的拉力和球受到的重力
D.球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力
精析 此题从几个方面考查学生的知识:
(1)相互平衡的两个力是物体上的;
(2)考查了学生是否会进行受力分析.在题目中,出现了三个物体:
天花板、弹簧和小球,要会分析哪个力作用在哪个物体上.
解 A.天花板对弹簧的拉力,作用在弹簧上,而弹簧对天花板的拉力作用在天花板上,这两个力分别作用于两个物体,所以不是一对平衡力.A选项不正确.
B.球对弹簧的拉力,作用在弹簧上,而球受到的重力作用在球上,尽管这一对力方向相反,但由于是作用在两个物体上,所以这一对力也不是平衡力.
C.弹簧对球的拉力和球受到的重力,如图l—2—4(b),且满足二力平衡条件,C选项正确.
D.通过受力分析可知,这一对拉力分别作用在球和弹簧上,所以这一对略也不是平衡力.
图2(b)
答案 C
例4、如图3(a),竖直向上抛出的小球重12N,请在图中作出小球所受重力的图示.
精析 这道题考查了学生是否会作力的图示,另外,题目给出了一个干扰条件,小球向上运动,此时有的同学就认为小球受的力方向也应该向上,从而忽略了重力的方向是竖直向下的.
解 球受的重力方向竖直向下,且力的大小是所给标度的4倍,线段长度如图2(b).
(a)(b)
图3
例5、向下抛出质量为5kg的物体,它所受的重力是________N.若物体在竖直下落的过程中,受到的阻力为3N,它所受的合力大小是________N,合力的方向________.
精析 这道题从几个方面考查学生“力”的知识,已知物体受的力,会求合力;已知质量,会求重力;会分析阻力方向和物体运动方向相反.
解 m=5kg,G=mg=5kg×9.8N/kg=49N
如图4,分析小球下落过程中受的力,是重力和阻力,且两力方向相反,则合力大小=49N-3N=46N,方向和重力方向相同.
注意理解合力的含义:
合力并不是物体受的力.而是说:
用一个大小为46N,方向竖直向下的力所产生的效果和图1—2—8,物体受两个力时产生的效果相同.
图4
答案 49N,46N,竖直向下.
例6、诗句:
“满眼风波多内灼,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行.”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参照物分别是________和________.
精析 从整段诗句分析:
是某个人坐在行驶的船上,观看两岸的山景.
山好像迎面走来,山相对于地面位置没有改变,而相对于船的位置变化了,所以这句诗是以“船”为参照物.
船在行驶,很显然是以山为参照物,船相对于山的位置发生了改变.
答案 船,山.
例7、人站在匀速行驶的船上,竖直向上扔个小球,则小球(不计空气阻力):
(1)下落后 ( )
A.落回到人手中 B.落到人前方 C.落到人的后方
(2)小球相对于船将做 ( )
A.直线运动 B.曲线运动 C.匀速运动 D.变速运动
(3)小球相对于地面将做 ( )
A.直线运动 B.曲线运动 C.匀速运动 D.变速运动
精析 在第
(1)个问题中,以小球为研究对象,利用“惯性定律”和受力分析的知识,得到小球在水平方向的运动状态和速度大小.在第
(2)和(3)的问题中,仍要分析小球在运动中的受力情况和在不同的参照物当中,小球的相对运动情况如何.
(1)如示意图5(a),小球没扔出去前,是随人和船一块以速度v向前运动的.小球竖直抛出后,由于小球有惯性,所以仍要保持向前的运动状态,因而相对于地面是一边向上运动,同时又向前运动,如果不计空气阻力,小球扔出后,最后又落回人手中的过程中,在空中的运动路线如图5(b)所示.由于小球在水平方向和船保持了一样的速度,在球扔起的这段时间内,船向前运动了一段路程,同时球在水平方向上也向前运动了相同的路程,因而球仍落回到人手中.
(a)(b)
图5
答案
(1)A
精析
(2)以船为参照物,小球的运动情况和在地面上竖直抛出时现象一致,所以小球做直线运动.在上抛过程中,不计空气阻力,小球只受重力作用,所以小球的运动状态一定改变.上抛时,小球做减速运动,下落时,小球做加速运动.
答案
(2)A、D
精析 (3)从图1—2—18(b)可知,小球在空中走过的路线是曲线.小球仍做变速运动.
答案(3)B、D
例8、 向前飞行的飞机投掷救灾物资时,如果在投掷目标正上方投下,能落到目标处吗?
为什么?
应怎样投掷才行?
精析 这是一道问答题,可从下面几点入手分析:
(1)明确被研究对象以及它原来的运动状态;
(2)分析研究对象由于惯性要保持什么样的状态;(3)结合题意分析出问题的结果.
解答 救灾物资是被研究的对象,开始是随飞机一块向前运动的.投掷后,物资由于惯性,还要保持原来向前的运动状态,在空中边向前飞行,边下落,如图6所示.如果在目标的正上方投掷,物资将落到目标的前方.若要让物资落到目标处,应提前投掷才行.
图6
例9、如图7(a),在20N的水平力F的作用下,重6N的物块静止在竖直墙面上,请在图7(b)中画出物块在竖直方向所受力的图示.
精析 正确分析物体在竖直方向上受力的情况,理解二力平衡的条件是解答此题的关键.物块在竖直方向上受重力G和静摩擦力f,G和f是一对平衡力.
答案 如图7(b).
(a) (b)
图7
中考热身:
一、选择题
1、关于运动和力,下列说法中正确的是 ( )
A.力是使物体保持静止的原因
B.力是使物体运动状态改变的原因
C.力是维持物体运动的原因
D.物体受到力的作用就一定运动
2、如图8,质量是0.5kg的字典,静止在水平桌面上.下面能正确的表示字典受力图的是( )
ABCD
图8
3、如图9,在一辆放在水平地面上的表面光滑的小车上,静止放置质量为m1、m2的两个小球(m1>m2).当车从静止突然水平向右起动时,则两个小球 ( )
图9
A.一起向左运动,且m2的速度大于m1的速度
B.一起向右运动,且m2的速度大于m1的速度
C.一起向右运动,且m2的速度等于m1的速度
D.对地面仍保持静止
4、一个物体重100N,受到和的空气阻力大小为10N,则下列说法中正确的是 ( )
A.若物体竖直向上运动时,合力大小是110N,合力的方向竖直向下
B.若物体竖直向上运动时,合力大小是90N,合力的方向竖直向下
C.若物体竖直向下运动时,合力大小是90N,合力的方向竖直向下
D.若物体竖直向下运动时,合力大小是110N,合力的方向竖直向下
5、某一物体做变速直线运动,已知它在前一半路程的速度为4m/s,后一半路程的速度为6m/s,那么它在整个路程中的平均速度是 ( )
A.4m/s B.4.8m/s C.5m/s D.6m/s
6、如图10的装置中,甲物体重5N,乙物体重3N.甲、乙均保持静止状态,不计弹簧测;力计自重,则甲受到的合力和弹簧测力计的示数分别是 ( )
A.0N,3N B.0N,5N C.2N,5N D.2N,3N
图10
7、将B、A两个磁环先后套在光滑的木支架上,并使两磁环相对面的极性相同,此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中,如图11所示,设两磁环受到的重力相等且都为G,则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是 ( )
图11
A.F<G B.F=G C.G<F<2G D.F=2G
8、某人拉一小车在水平地面上做匀速直线运动,设人对小车的拉力为F,车重为G,车对地面的压力为Q,地面对车的支持力为N,车受到的阻力为f,下列各对力中属于平衡力的是 ( )
A.Q与G B.G与F C.F与f D.Q与N
9、一杯水放在列车内的水平桌面上,如果水面突然发生了如图12所示的变化,则列车的运动状态可能发生的变化是 ( )
图12
A.列车突然向右启动
B.列车突然向左启动
C.列车向右运动时突然刹车
D.列车向左运动时突然刹车
10、如图13所示,用力推放在水平地面上的一只箱子,但未推动,这是因为 ( )
图13
A.箱子质量太大
B.推力小于箱子与地面的摩擦力
C.推力等于箱子与地面的摩擦力
D.箱子的重力大于推力
二、填空题
1、一个载重气球在空中受到1000N的浮力时匀速竖直上升;若所载重物再增加100N,载重气球就能匀速竖直下降,设气球上升和下降时受到的浮力和阻力大小均不变,则气球上升时所受重力和阻力的合力为________N,方向________.整个气球所受合力为________N,气球所受阻力为________N.
2、坐在行驶汽车上的一位乘客,欲估测前方隧道的长度.在进出隧道口时,分别看了一下手表,如图14(甲)、(乙)所示,汽车通过隧道时的平均速度是30km/h,由此可计算出此隧道长约________km.
图14
三、作图题
1、 画出图15各图中物体A受力的示意图
(a)斜面上的物体A匀速下滑;
(b)A被水平传送带匀速传送;
(c)车减速前进,悬挂在车厢内的物体A;
(d)放在水平桌面上的A物体,受到向右的拉力后匀速直线运动.(B未落下)
(a)(b)
(c)(d)
图15
四、计算题
1、一辆汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,当它在距山脚720m处鸣笛后,问司机听到笛的回声时离山脚多远?
(声速为340m/s)
参考答案:
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
D
A、C
B
A
D
C
B、C
C
二、填空题
1、气球上升时重力和阻力合力为1000N,方向竖直向下.无论气球上升还是下降,受的合力均为零.气球所受阻力为50N.
2、2.5km
三、作图题
(a)(b)
(c)(d)
图16
四、计算题
1、分析 这道题涉及两个速度,所以可以通过列方程求解.如图17,车在A处鸣笛,因为v笛>v车,所以声音从A→C,回声由C→B.设声音的传播所用时间为t,在这个时间内,车由A→B.所用时间也为t.注意:
声音传播时,车仍在行驶.
ABC
图17
已知:
v车=210m/s sAC=720m,v声=340m/s
求:
sBC
解 设车由A→B,所用时间为t.
车行驶的路程sAB=v车t
声音和回声传播的距离为:
sAC+sBC=v声t
sAB+sAC+sBC=2sAC
sAB=v车t
∴ v车t+v声t=2sAC
代入数据:
(20m/s+340m/s)t=2×720m
t=4s
sBC=sAC-sAB=720m-20m/s×4s=640m
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