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文檔簡介
PAGE12025年中考第一輪復(fù)習(xí)(知識清單+方法清單)專題八運動和力總覽一、知識結(jié)構(gòu)二、知識清單+方法清單模塊一牛頓第一運動定律知識清單知識清單一、阻力對物體運動的影響1.歷史上的兩種觀點(1)古希臘哲學(xué)家亞里士多德認為:如果要使一個物體持續(xù)運動,就必須對它施加力的作用;如果這個力撤掉,物體就會停止運動。即物體的運動需要力來維持(選填“需要”或“不需要”)。(2)物理學(xué)家伽利略通過理想實驗,運用邏輯推理,認為:物體的運動不需要力來維持,運動的物體之所以停下來,是因為受到了阻力的作用(選填“需要”或“不需要”)。2.實驗探究:阻力對物體運動的影響【設(shè)計實驗】讓小車從同一斜面上的同一高度由靜止自由滑下,如圖所示,改變水平面表面的粗糙程度,使其對小車運動的阻力不相同。第一次在水平面上鋪毛巾,第二次鋪棉布,第三次將棉布去掉,只剩下木板,比較小車每次在水平面上滑行的距離?!緦嶒炂鞑摹啃≤嚒㈤L木板、斜面、棉布、毛巾、玻璃板、刻度尺等?!具M行實驗與收集證據(jù)】(1)在水平木板上鋪上表面最粗糙的毛巾,讓小車從斜面頂端由靜止滑下,觀察小車在阻力較大的毛巾表面上滑行的距離。(2)在水平木板上鋪上表面較粗糙的棉布,讓小車從斜面上同一位置由靜止滑下,觀察小車在阻力較小的棉布表面上滑行的距離。(3)讓小車從斜面上同一位置由靜止滑下,觀察小車在更光滑的木板表面上滑行的距離。(4)實驗記錄表表面材料阻力大小小車運動距離小車速度減小情況毛巾大最短比較快棉布中比較長比較慢木板小最長最慢【實驗分析】對物體運動的阻礙程度反映物體所受阻力的大小。小車在不同材料的平面上最終停下來的原因是因為受到阻力的作用。小車受到的阻力越小,滑行的距離越大,速度減小得越慢。對上述結(jié)論進一步推理可得:如果運動的物體受到的阻力為零,速度就不會減小,物體將以恒定不變的速度永遠運動下去。由此可以說明伽利略的說法是正確的,即物體的運動不需要力來維持?!緦嶒灲Y(jié)論】運動物體受到的阻力越小,速度減小得越慢,運動得越遠。若運動的物體不受阻力,物體的運動速度將不會減小,將保持做勻速直線運動?!窘涣髋c討論】(1)實驗方法①控制變量法:控制小車從斜面上同一高度處由靜止釋放,目的是使小車到斜面底端時具有相同的初速度;②科學(xué)推理法:若小車不受阻力時,小車的速度將不會減小,將永遠做勻速直線運動。(2)對小車受力情況進行分析小車在水平面上運動時,在豎直方向受重力和支持力,這兩個力相互平衡,對物體的運動沒有影響;在水平方向上受到阻力的作用,是非平衡力,所以做減速直線運動。(3)選用小車而不選用木塊的原因:在相同的條件下,小車受到的阻力較小,實驗現(xiàn)象明顯。二、牛頓第一定律1.牛頓第一定律的建立過程(1)伽利略結(jié)論:意大利物理學(xué)家伽利略通過斜面小球?qū)嶒炚J識到運動物體受到的阻力越小,速度減小的越慢,運動時間越長,物體的運動不需要力來維持。他又進一步推論,若沒有摩擦阻力,球?qū)⒂肋h滾下去。(2)笛卡爾觀點:法國物理學(xué)家笛卡爾對伽利略的觀點又進行了補充:運動的物體在不受外力的情況下,它將速度不變、方向不變的永遠運動下去,即作勻速直線運動。(3)英國著名物理學(xué)家牛頓在伽利略等科學(xué)家研究的基礎(chǔ)上,對大量的實驗事實進行了深入研究,總結(jié)出牛頓第一定律。2.牛頓第一定律(1)內(nèi)容:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。(2)對牛頓第一定律的理解①“一切物體”說明該定律對所有物體都是普遍適用的,沒有特例,不論固體、液體,還是氣體都適用。②“沒有受到力的作用”是指定律成立的條件?!皼]有受到力的作用”包含兩層意思:一是該物體確實沒有受到任何外力的作用,這是一種理想化的情況,實際上,不受任何外力作用的物體是不存在的;二是該物體所受力的合力為零,它的作用效果可以等效為不受任何外力作用時的作用效果。③“或”指兩種狀態(tài)必居其一,不能同時存在。也就是說,物體如果沒有受到力的作用,原來靜止的物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài),原來運動的物體將保持原來的速度大小和方向繼續(xù)做勻速直線運動。④牛頓第一定律不是實驗定律,而是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上,通過進一步的推理概括出來的。由該定律得出的一切推論,都經(jīng)受住了實踐的檢驗,因此它已經(jīng)成為公認的物理學(xué)基本定律之一。⑤牛頓第一定律說明了力和運動的關(guān)系: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,若不受力,則運動狀態(tài)不改變;反之,如果物體的運動狀態(tài)發(fā)生了改變,則物體一定受到了力的作用。三、慣性1.探究慣性現(xiàn)象(1)分析生活中一些與慣性有關(guān)的現(xiàn)象。①當(dāng)汽車急剎車時,人會向前傾。分析:當(dāng)汽車剎車時,人的腳部與車廂接觸停止運動,但是人體的上部分仍要保持它原來的運動狀態(tài),所以會向前傾(選填“運動”或“靜止”)。②如圖所示,把一個雞蛋放在硬紙板上,硬紙板放在杯口上??焖偎綋舸蛴布埌鍟r,發(fā)現(xiàn)硬紙板上的雞蛋沒有跟著紙板飛走,而是落入水杯中。分析:硬紙板受到擊打力的作用,由靜止變?yōu)檫\動,紙片上的雞蛋不受擊打力作用,仍保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)(選填“運動”或“靜止”),在重力作用下落入杯中。③運動員投籃時,當(dāng)把籃球投出后,籃球繼續(xù)向前飛。分析:當(dāng)把籃球投出后,籃球離開手時,仍要保持它原來的運動狀態(tài)(離開手時的速度),所以會繼續(xù)向前飛(選填“運動”或“靜止”)。(2)探究歸納:物體不受力的作用時,會保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)或運動狀態(tài),這是物體固有的一種性質(zhì)。2.慣性(1)慣性的定義:一切物體都有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì),我們把這種性質(zhì)叫做慣性。(2)對慣性的理解①慣性的普遍性:一切物體在任何情況下都具有慣性。②慣性大小的決定因素:慣性的大小是由物體的質(zhì)量決定的,質(zhì)量越大,慣性越大,而與物體的形狀、運動狀態(tài)、所處位置、受力情況等外界因素?zé)o關(guān)。③慣性與牛頓第一定律的區(qū)別:慣性是物體本身的一種屬性,而牛頓第一定律是物體不受力時遵循的運動定律。任何物體在任何情況下都具有慣性,牛頓第一定律只有物體不受力時才成立。(3)區(qū)分慣性與力項目慣性力性質(zhì)不同慣性是物體自身的性質(zhì),始終具有;與外界條件無關(guān)力是物體對物體的作用,物體間有相互作用時才會產(chǎn)生力要素不同慣性只有大小,且大小只與質(zhì)量有關(guān),沒有方向力不僅有大小,還有方向和作用點效果不同保持物體運動狀態(tài)不變改變物體的運動狀態(tài)表述不同應(yīng)說“由于慣性”“具有慣性”,不能說成“慣性力”“受到慣性”“受到慣性作用”等應(yīng)說“受到力”“施加力”“在力的作用下”等3.利用慣性解釋有關(guān)現(xiàn)象(1)實例分析①跑動中的人,腳被絆住,會向前倒。分析:跑動中的人整個身體向前運動,當(dāng)腳被絆住后停止運動,而上半身由于慣性,仍要保持原來的運動狀態(tài),繼續(xù)向前運動,所以人向前摔倒。②如圖所示,撥動簧片,把小球與支座之間的金屬片彈出時,小球并沒有隨金屬片飛出。分析:靜止的小球沒有受到擊打力的作用。有保持原有靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),所以沒有隨金屬片飛出,而是落入支座上的凹槽中。(2)解釋慣性現(xiàn)象的步驟:①首先確定研究對象是哪個物體;②明確該物體原來所處的狀態(tài)(運動還是靜止);③該物體(或物體的某一部分)由于外力作用,運動狀態(tài)發(fā)生怎樣的改變;④最后確定該物體(或物體的其他部分)由于慣性要保持原來的運動狀態(tài),會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象。4.慣性的利用實例(1)跳遠或跳高:跳遠或跳高運動員快速助跑后,飛身一躍,利用自身的慣性,在空中繼續(xù)前進,以提高成績。(2)錘頭變緊的方法:錘子的錘頭變松了,人們常用撞擊錘柄下端的方法使錘頭緊套在錘柄上,這是因為錘柄突然停止時,錘頭由于慣性會繼續(xù)向下運動,這樣錘頭就會牢牢地套在錘柄上了。(3)投鉛球、籃球、標(biāo)槍:運動員在投鉛球、籃球、標(biāo)槍時,盡量提高物體脫離手時的運動速度,當(dāng)物體離開手之后由于具有慣性,將保持這個速度運動下去,所以物體離開手時的速度越大,運動的越遠。5.慣性的危害和防止慣性有時也會給人帶來危害,為防止慣性帶來的危害,人們采取了一些保護措施。例如交通事故的發(fā)生,多數(shù)是由于慣性造成的。所以乘坐交通工具時,司機和乘客要系安全帶;車輛行駛要限載限速;車輛行駛要保持距離;汽車要安裝安全氣囊等。方法清單方法清單考向01探究阻力對物體運動的影響 【例題1】(2023·西藏·中考真題)在“探究阻力對物體運動的影響”實驗中,實驗裝置如圖所示。
(1)實驗過程中,讓同一小車從同一斜面、同一高度由靜止滑下,其目的是使小車進入水平面時的相同;(2)讓小車分別在毛巾、棉布、木板表面運動,最終小車靜止時的位置如圖所示,可觀察到小車在表面滑行的距離最遠,由此可得出:小車受到的阻力越,速度減小越慢。進一步推理可得:如果小車運動時受到的阻力為零,速度就不會減小,小車將保持運動狀態(tài);(3)冰雪天氣路面濕滑,阻力較小,結(jié)合該實驗結(jié)論,開車時應(yīng)才能保證行駛安全(寫出一個合理答案即可)?!敬鸢浮克俣饶景逍蛩僦本€減速慢行【詳解】(1)實驗中,為了使小車到達水平面時速度相同,讓小車在同一斜面上從同一高度由靜止滑下。(2)在不同材料的表面上,小車滑行的距離是不同的,在表面光滑的木板上滑行的距離最長,在最粗糙的毛巾上滑行的距離最短,可見小車在毛巾上運動受到的摩擦力最大,在木板上運動受到的摩擦力最小,以上實驗表明:小車受到的阻力越小,速度減小的越慢,運動的距離越遠;進一步推理可得:如果小車運動時受到的阻力為零,速度就不會減小,小車將保持勻速直線運動狀態(tài)。(3)雪天氣路面濕滑,阻力較小,開車時應(yīng)減速慢行才能保證行駛安全,否則剎車時汽車運動的距離較大,容易發(fā)生追尾事故。方法技巧1.探究阻力對物體運動的影響,要掌握實驗的現(xiàn)象及結(jié)論,知道在此基礎(chǔ)上經(jīng)過推理可得牛頓第一定律,解決此類問題一定要注意思考實驗的意義,并能根據(jù)所學(xué)的其他物理知識分析本實驗中相關(guān)的實驗現(xiàn)象。2.注意本實驗的模型特點:①斜面坡度、斜面粗糙程度、小車質(zhì)量、小車從斜面上下滑時的起始高度均相同;②小車受到的阻力越小,速度減小得越慢;③推理得出:小車不受阻力時,它將做勻速直線運動?!居?xùn)練1-1】(2024·山東棗莊·中考真題)在體育測試中,小明同學(xué)擲實心球的場景如圖所示,圖中a點是球剛離開手的位置,球從a點上升到最高點b后下落到地面c點,然后滾動到d點停止。下列說法正確的是(
)A.球從a點上升到b點,是因為球受到手的推力作用B.球在b點的速度為零C.若球在b點受到的力全部消失,則球做勻速直線運動D.球從c點運動到d點停止,說明物體運動需要力來維持【答案】C【詳解】A.實心球從a點上升到b點,是因為實心球具有慣性,離開手后,不可能再受到手的推力作用,故A錯誤;B.由于實心球擊出時具有水平方向上的速度,并且在水平方向不受外力,故水平速度不變,所以在最高點速度不為零,故B錯誤;C.球運動b點時,還有水平向右運動的速度,若一切外力都消失,球會繼續(xù)水平向右勻速直線運動,故C正確;D.實心球最終到d點停止,是因為受到阻力的作用,說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因,物體運動不需要力來維持,故D錯誤。故選C?!居?xùn)練1-2】(2023·內(nèi)蒙古興安盟·中考真題)如圖甲是探究“阻力對物體運動的影響”實驗裝置。下列與此實驗有關(guān)的說法錯誤的是()A.實驗中每次讓小車從斜面頂端由靜止滑下的目的是使小車到達水平面的速度大小相等B.實驗中改變木板表面的粗糙程度是為了改變運動的小車所受的阻力大小C.根據(jù)實驗現(xiàn)象及進一步推理,如果小車運動時不受阻力,它將做勻速直線運動D.如圖乙所示,小球從A點由靜止釋放擺動到右側(cè)最高點C時,若小球所受的力全部消失,可判斷小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運動【答案】D【詳解】A.根據(jù)控制變量法可知,實驗中每次讓小車從斜面頂端由靜止滑下的目的是使小車到達水平面的速度大小相等,故A正確,不符合題意;B.接觸面越粗糙,小車運動時受到的阻力越大,實驗中改變木板表面的粗糙程度是為了改變運動的小車所受的阻力大小,故B正確,不符合題意;C.根據(jù)實驗現(xiàn)象可知,接觸面粗糙程度越小,小車在水平面運動時受到的阻力越小,小車通過的距離越長,據(jù)此一步推理,如果小車運動時不受阻力,小車通過的距離無限遠,即它將做勻速直線運動,故C正確,不符合題意;D.如圖乙所示,小球從A點由靜止釋放擺動到右側(cè)最高點C時,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),若小球所受的力全部消失,根據(jù)牛頓第一定律,可判斷小球?qū)㈧o止,故D錯誤,符合題意。故選D。考向02牛頓第一定律及應(yīng)用【例題2】如圖所示,在豎直平面內(nèi)用輕質(zhì)細線懸掛一個小球,將小球拉至A點,使細線處于拉直狀態(tài),由靜止開始釋放小球,不計摩擦,小球可在A、B兩點間來回擺動。當(dāng)小球擺到B點時,同時假如所有力都消失,則小球?qū)?,其原理是;?dāng)小球從B點擺到C點,同時假如所有力都消失,此時小球?qū)?。(選填“沿CD方向勻速運動”、“沿CE方向勻速運動”或“沿CF方向勻速運動”)【答案】靜止牛頓第一定律沿CD方向勻速運動【詳解】小球擺到B點,此時其速度為0,若所用外力都消失,據(jù)牛頓第一定律知,小球會保持原來的運動狀態(tài),所以會靜止。小球由B點擺到C點,其運動方向是沿C點的切線方向,若所有受力都消失,小球?qū)⒀谻D方向做勻速直線運動。方法技巧1.判斷物體的運動狀態(tài)當(dāng)物體不受外力作用時:(1)動者恒動。即原來運動的物體在沒有受到外力作用時,將保持勻速直線運動狀態(tài);(2)靜者恒靜。即原來靜止的物體在沒有受到外力作用時,將保持靜止?fàn)顟B(tài)??紤]問題也應(yīng)從這兩方面來考慮,首先判斷物體原來的運動狀態(tài),然后再根據(jù)牛頻第一定律來解答。2.運動和力的關(guān)系力不是維持物體運動的原因,力是改變物體運動狀態(tài)的原因。若物體運動狀態(tài)改變,則一定受到外力?!居?xùn)練2-1】下列關(guān)于力和運動的說法,正確的是()A.重力的方向總是豎直向下的B.牛頓第一定律是通過實驗直接總結(jié)出來的C.運動的物體具有慣性,靜止的物體不具有慣性D.物體不受力時不會一直運動,會慢慢停下來【答案】A【詳解】A.根據(jù)重力的知識可知,重力的方向總是豎直向下的,故A正確;B.牛頓第一定律是在實驗和基礎(chǔ)上,通過科學(xué)推理得出的,不是通過實驗直接總結(jié)出來的,故B錯誤;C.一切物體都有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì),叫慣性,故C錯誤;D.由牛頓第一定律可知,運動的物體不受力時會一直保持勻速直線運動,故D錯誤。故選A?!居?xùn)練2-2】如圖所示,在豎直平面內(nèi)用輕質(zhì)細線懸掛一個小球,將小球拉至A點,使細線處于拉直狀態(tài),由靜止開始釋放小球,不計摩擦,小球可在A、B兩點間來回擺動;當(dāng)小球擺到B點時,細線恰好斷開,則小球?qū)ⅲ?/p>
)A.在B點保持靜止B.沿BE方向運動C.沿BC方向運動D.沿BD方向運動【答案】B【詳解】由于小球被靜止釋放,不計摩擦,它可在A、B兩點間來回擺動;當(dāng)小球擺到B點時,小球速度恰好為零,此時若細線恰好斷開,則小球只受重力作用而豎直下落,所以,將沿BE方向運動。故選B??枷?3慣性、慣性現(xiàn)象與應(yīng)用【例題3】(2024·牡丹江·中考真題)下列運動場景中屬于利用慣性的是()A.舉重運動員用力將杠鈴舉起 B.田徑運動員起跑時用力向后蹬地C.標(biāo)槍運動員投擲前向前助跑 D.百米運動員到達終點后不能立刻停下來【答案】C【詳解】A.舉重運動員用力將杠鈴舉起,是運動員對杠鈴施加力的作用,由較低位置變?yōu)檩^高位置,這是力改變物體運動狀態(tài)的表現(xiàn),與慣性無關(guān)。故A不符合題意;B.田徑運動員起跑時用力向后蹬地,這是運動員對地面施加一個向后的力,由于力的作用是相互的,地面也會對運動員施加一個向前的反作用力,從而使運動員向前運動,與慣性無關(guān)。故B不符合題意;C.標(biāo)槍運動員投擲前向前助跑,是為了使標(biāo)槍在出手時具有較大的速度,由于慣性,標(biāo)槍會保持這個速度繼續(xù)向前飛行,從而飛得更遠,這是利用慣性來提高運動成績的例子。故C符合題意;D.百米運動員到達終點后不能立刻停下來,是因為運動員具有慣性,會保持原來的運動狀態(tài)繼續(xù)向前運動;但這種情況是慣性帶來的危害(或說是不利影響),不是利用慣性。故D不符題意。故選C。方法技巧1.理解慣性慣性是物體本身的一種屬性,即物體保持原有運動狀態(tài)不變的性質(zhì),其大小只和質(zhì)量有關(guān),與物體的運動狀態(tài)以及是否受力都無關(guān)。另外,還需要注意慣性不是力,因而描述慣性時不能與“受到”、“作用”等詞搭配使用,更不能說“慣性力”。2.解釋生活中慣性的現(xiàn)象的步驟(1)確定研究對象,明確研究對象是哪一個物體或物體的哪一部分;(2)確定被研究對象原來處于什么狀態(tài);(3)說明物體的運動狀態(tài)要發(fā)生怎樣的變化;(4)由于慣性,研究對象要保持原來的什么狀態(tài),結(jié)果會出現(xiàn)什么現(xiàn)象。3.慣性的利用與慣性危害的防止慣性有時對我們有利,有時有害,需要具體情況具體分析,不能一概而論?!居?xùn)練3-1】(2024·吉林長春·中考真題)生活中防止慣性帶來危害的實例是(
)A.系安全帶 B.向前潑水 C.?dāng)S實心球 D.跳遠助跑【答案】A【詳解】A.系安全帶,是防止汽車在剎車時慣性帶來得危害,故A符合題意;BCD.向前潑水、擲實心球和跳遠助跑都是利用物體的慣性,故BCD不符合題意。故選A?!居?xùn)練3-2】關(guān)于牛頓第一定律和慣性,下列說法正確的是()A.牛頓第一定律可以用實驗直接驗證B.一切物體都具有慣性C.牛頓第一定律說明物體的運動需要力來維持D.小轎車行車時司乘人員系安全帶是為了減小慣性【答案】B【詳解】A.牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上進一步的推理概括出來的科學(xué)理論,不能直接通過實驗得出,故A錯誤;B.慣性是物體固有的屬性,一切物體都具有慣性,故B正確;C.由牛頓第一定律知,運動的物體如果不受力,將保持勻速直線運動,故物體的運動不需要力來維持,故C錯誤;D.小轎車行車時司乘人員系安全帶是為了減小慣性帶來的危害,并不能減小慣性,因為慣性只與質(zhì)量有關(guān),而人的質(zhì)量不變,故慣性不變,故D錯誤。故選B。模塊二二力平衡知識清單知識清單一、二力平衡的條件1.現(xiàn)象探究(1)如圖甲所示,懸掛的小球靜止。受到的力有有重力G與繩子的拉力F拉。(2)如圖乙所示,水平桌面上靜止的物體。受到的力有重力G與桌面的支持力F支。甲乙丙?。?)如圖丙所示,勻速下落的跳傘運動員。運動員受到的力有重力G與空氣的阻力F阻。(4)如圖丁所示,小車在推力作用下沿水平面向右做勻速直線運動。在豎直方向上受到的力有:汽車的重力G、地面的支持力N;在水平方向上受到的力有:牽引力F、空氣與地面的阻力f。探究歸納:牛頓第一定律是在理想狀況下成立的,而在現(xiàn)實中,當(dāng)一個物體受幾個力作用,當(dāng)作用效果相互抵消時,也能保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),即運動狀態(tài)不變。2.平衡力與平衡狀態(tài)(1)物體受到幾個力作用時,如果保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),我們就說這幾個力相互平衡,物體處于平衡狀態(tài)。(2)二力平衡:當(dāng)物體受到兩個力的作用時,如果物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),我們就說這兩個力相互平衡,簡稱二力平衡。3.實驗探究:二力平衡的條件【提出問題】二力平衡時,二力的大小、方向、作用點應(yīng)該有什么關(guān)系?它們在一條直線上嗎?【實驗設(shè)計】如下圖,將小車放在光滑的水平桌面上,使小車在水平方向上受兩個力的作用。采用控制變量法進行探究,分別改變這兩個力的大?。ㄍㄟ^改變砝碼的質(zhì)量)、方向、是否共線(通過扭轉(zhuǎn)小車實現(xiàn))和是否同體(通過分別拉2輛小車實現(xiàn)),由靜止釋放小車,觀察小車在什么條件下會保持靜止?fàn)顟B(tài)?!緦嶒炂鞑摹磕景?、小車、砝碼多個、細線、定滑輪、彈簧測力計、等質(zhì)量小盤2個?!具M行實驗并收集數(shù)據(jù)】(1)如實驗裝置圖甲所示,將小車放在光滑的水平桌面上,安裝好實驗裝置。在兩邊的托盤里分別放上質(zhì)量不相等的砝碼,觀察小車的運動情況。(2)在兩邊的托盤里放上質(zhì)量相等的砝碼,觀察小車的運動情況。(3)將連接小車右側(cè)托盤的細線掛于小車左側(cè)掛鉤處,使二力的方向同時向左,觀察小車的運動情況(乙圖)。(4)控制二力的大小不變,方向相反,把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個角度后釋放,觀察小車的運動情況(丙圖)。(5)控制二力的大小不變,方向相反,保持二力在同一直線上,用細線把兩個小車的掛鉤連在一起,用剪刀把細線剪斷,觀察小車的運動情況(丁圖)。(6)實驗記錄序號力的大小力的方向是否在同一直線上是否作用在同一物體上小車是否平衡1不相等相反是是否2相等相反是是是3相等相同是是否4相等相反不是是否5相等相反是不是否【分析與論證】(1)比較表中實驗序號1與2可知,要使小車保持靜止,必須使兩托盤中砝碼的質(zhì)量相等,說明二力平衡的條件之一是兩個力的大小相等。(2)比較表中實驗序號2與3可知,當(dāng)二力方向相反時,小車靜止;當(dāng)二力均向左拉,即方向相同時,小車的運動狀態(tài)改變,說明二力平衡的條件之一是兩個力方向相反。(3)比較表中實驗序號2與4可知,當(dāng)把小車扭轉(zhuǎn)一個角度,使二力不在同一條直線上時,小車運動狀態(tài)發(fā)生了改變。而小車重新恢復(fù)到原來的靜止?fàn)顟B(tài)時,二力在同一條直線上,說明二力平衡的條件之一是兩個力作用在同一條直線上。(4)比較表中實驗序號2與5可知,當(dāng)二力作用在同一物體上時,小車靜止;當(dāng)二力作用在不同物體上時,小車的運動狀態(tài)改變,說明二力平衡的條件之一是兩個力作用在同一物體上?!緦嶒灲Y(jié)論】二力平衡的條件作用在同一物體上的兩個力,如果大小相等、方向相反,并且在同一條直線上,這兩個力就彼此平衡。記憶口訣:“同體、等大、反向、共線”?!窘涣髋c評估】(2)本實驗設(shè)計的優(yōu)點是:可以不考慮物體的重力對實驗的影響。(3)實驗中,桌面必須水平,否則小車的重力會影響實驗。(4)實驗中,如果兩側(cè)的砝碼個數(shù)不相等但小車仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),則原因是小車受到桌面的靜摩擦力比較大。(5)方案二:用小卡片探究二力平衡的條件①該方案以小卡片為研究對象,鉤碼通過定滑輪對卡片施加力的作用。②當(dāng)兩線端所掛鉤碼質(zhì)量相等時,小卡片靜止;當(dāng)兩線端所掛鉤碼質(zhì)量不等時,小卡片運動;把小卡片轉(zhuǎn)過一個角度,松手時,小卡片轉(zhuǎn)動;用剪刀把小卡片從中間剪開,松手時,小卡片運動。③本方案選用硬紙片的原因是減小摩擦對實驗的影響,但還受重力,因此對實驗結(jié)論也有影響。二、二力平衡條件的應(yīng)用1.確定力的大小和判斷力的方向物體在兩個力的作用下處于平衡狀態(tài),已知一個力的大小和方向,我們可以根據(jù)二力平衡條件求另一個力的大小和方向。甲乙丙(1)分析靜止在水平面上的物體的受力情況:如圖甲所示,因物體靜止,所以物體所受的重力G與地面對它的支持力F支是一對平衡力,則此二力大小相等、方向相反、作用在同一直線上,支持力的大小等于重力的大小F=G支,支持力的方向豎直向上。(2)用彈簧測力計測量物體所受重力的原理:如圖乙所示,因為物體靜止,所以物體所受的重力G與彈簧測力計對它的拉力F是一對平衡力,則此二力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,所以物體重力的大小等于拉力的大小G=F。2.判斷物體的運動狀態(tài)(平衡狀態(tài)或非平衡狀態(tài))如圖丙所示,水平路面上向左運動的小車受到的力有:在豎直方向上受到的力有:重力G、地面支持力N,是一對平衡力。在水平方向上有汽車發(fā)動機的牽引力F和地面與空氣的阻力f。(1)若牽引力等于阻力F=f,則二力平衡,小車向左做勻速直線運動;(2)若牽引力大于阻力F>f,二力不平衡,小車向左做加速直線運動;(3)若牽引力小于阻力F<f,二力不平衡,小車向左做減速直線運動。(以上均選填“勻速”、“加速”或“減速”)3.找重心:利用二力平衡,可以找不規(guī)則物體的重心,例如前邊學(xué)的用懸掛法找薄板的重心。4.運動和力的關(guān)系:物體受到平衡力的作用,運動狀態(tài)不發(fā)生改變,即保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。物體受到非平衡力的作用,運動狀態(tài)發(fā)生改變,即運動的速度或方向發(fā)生改變(均選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)。5.區(qū)別“平衡力”和“相互的力”(1)實例分析:如圖甲所示,一本書靜止在水平桌面上時,書所受重力G和桌面對書的支持力FN是一對平衡力。如圖乙所示,書對桌面的壓力FN'和桌面對書的支持力FN是一對相互作用力。甲乙(2)“平衡力”與“相互的力”的區(qū)別一對平衡力一對相互作用力相同點大小相等大小相等方向相反方向相反作用在同一直線上作用在同一直線上不同點作用在同一物體上分別作用在兩個物體上方法清單方法清單考向01平衡力和平衡狀態(tài)【例題1】一輛汽車在圓形跑道上做快慢不變的運動,下列關(guān)于該汽車的說法正確的是()A.運動狀態(tài)不變,受力平衡 B.運動狀態(tài)不變,受力不平衡C.運動狀態(tài)改變,受力平衡 D.運動狀態(tài)改變,受力不平衡【答案】D【詳解】汽車在圓形跑道上做快慢不變的運動,運動的快慢雖然不變,但運動的方向在改變,即運動狀態(tài)在改變,處于非平衡狀態(tài),受力不平衡。故選D。方法技巧1.平衡力與平衡狀態(tài)(1)物體在平衡狀態(tài)下,要么不受力,要么受平衡力。反過來,當(dāng)物體不受力或受平衡力時,就總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。不受力或受平衡力?物體處于平衡狀態(tài)2.巧記二力平衡的條件“同體”——作用在同一個物體上;“等大”——兩個力的大小相等;“反向”——兩個力的方向相反;“共線”——兩個力作用在同一條直線上。3.判斷二力平衡的方法可以根據(jù)物體的受力情況分析其運動狀態(tài),也可以根據(jù)物體的運動狀態(tài)判斷其受力情況。(1)由受力情況判斷:若兩個力滿足“同體、等大、反向、共線”,則二力平衡;反之,則不平衡。(2)由運動情況判斷:若物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),即物體處于平衡狀態(tài),則物體所受的二力平衡;若物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變,則物體受非平衡力。4.速度為0的“不平衡”速度為0的物體不一定處于平衡狀態(tài)。例如:被豎直向上拋向空中的物體到達最高點時速度為0,但因為此時它受到豎直向下的重力作用,受力不平衡,所以它并沒有處于平衡狀態(tài)?!居?xùn)練1-1】如圖所示,將系在細線下的小球拉至A點釋放,小球?qū)⒃贏、C兩點之間往復(fù)擺動,下列分析中不正確的是()A.小球擺至A位置時,處于平衡狀態(tài)B.小球擺至A位置時,若一切外力消失,則小球?qū)㈧o止C.小球擺至B位置時,若一切外力消失,小球?qū)⒈3謩蛩僦本€運動D.小球擺至C位置時,如果細線突然斷裂,則小球?qū)⒇Q直下落【答案】A【詳解】A.小球擺到A點時,受到繩子的拉力、重力的作用,此時這兩個力不在同一直線上,所以二力不是平衡力,小球處于非平衡狀態(tài),故A錯誤,符合題意;B.當(dāng)小球擺至A位置時,小球的速度為零,小球瞬間處于靜止?fàn)顟B(tài),此時如果小球所受的力同時消失,小球?qū)⒈3朱o止?fàn)顟B(tài),故B正確,不符合題意;C.當(dāng)小球擺至B位置時,小球向右運動,小球由于慣性會保持原來的運動狀態(tài),將沿水平方向勻速直線運動,故C正確,不符合題意;D.小球擺到C點時右側(cè)最高點,其速度為0,若此時細繩恰好斷開,只受重力的作用,則小球?qū)⒇Q直向下運動,故D正確,不符合題意。故選A?!居?xùn)練1-2】重5N的物體除重力外,僅受到豎直向上大小為5N的拉力作用。物體的運動狀態(tài)不可能的是()A.
勾速圓周運動 B.靜止不動aC.
豎直向上勻速直線運動 D.
斜向上勻速直線運動【答案】A【詳解】物體受到豎直向下的重力為5N,受到豎直向上的拉力為5N,二力大小相等、方向相反、作用在一條直線上、且作用在一個物體上,是一對平衡力;物體受平衡力作用時保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。考向02探究二力平衡條件【例題2】如圖甲所示,這是小明“探究二力平衡條件”時的實驗情景。(1)如果物體只受兩個力作用,且處于靜止?fàn)顟B(tài)或狀態(tài),說明這兩個力是相互平衡的。(2)小明將系于小卡片(不計自重)兩端的線分別跨過左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個拉力方向(選填“相同”或“相反”),并通過調(diào)整鉤碼個數(shù)來改變拉力大小。(3)當(dāng)小卡片平衡時,小明將小卡片扭轉(zhuǎn)過一個角度,松手后小卡片(選填“能”或“不能”)平衡,由此實驗步驟可知只有作用在的兩個力才能平衡。(4)為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡,在圖甲所示情況下,小明下一步操作是。(5)在探究同一問題時,小華將木塊放在水平桌面上,設(shè)計了圖乙所示的實驗,同學(xué)們認為小明的實驗裝置優(yōu)于小華,原因是?!敬鸢浮縿蛩僦本€運動相反不能同一條直線上把卡片剪成兩半小明的實驗減小摩擦力對實驗的影響【詳解】(1)當(dāng)物體只受兩個力作用時,且處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài),即物體處于平衡狀態(tài),此時物體受到的力是平衡力,即說明這兩個力是相互平衡的。(2)小卡片兩端通過滑輪各掛一個鉤碼,兩個鉤碼由于重力通過繩子對小卡片施加了兩個相反方向的拉力,拉力的大小等于鉤碼的重力,鉤碼的數(shù)量越多,拉力就越大。(3)小卡片轉(zhuǎn)過一個角度,小卡片兩端的拉力就不在一條直線上,紙片就會轉(zhuǎn)動,說明了不在同一直線上的兩個力不能平衡。即只有作用在同一直線上的兩個力才能平衡。(4)為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡,在圖甲所示情況下,小明下一步操作是將卡片剪成兩半,成為兩個物體,使力分別作用在兩個物體上,觀察能否平衡。(5)把物體放在水平桌面上,物體和水平桌面之間存在摩擦力,當(dāng)木塊兩端的拉力相差很小時,因為受到摩擦力的作用,木塊保持平衡,就會影響實驗效果。而小明設(shè)計的裝置中的摩擦力遠遠小于乙中的摩擦力,故小明的實驗裝置優(yōu)于小華。方法技巧1.實驗中要注意控制變量法的應(yīng)用,即每次只改變一個因素,而控制其他因素不變。2.為了便于實驗,選擇靜止?fàn)顟B(tài)作為平衡狀態(tài)展開實驗。實驗過程中應(yīng)盡量減小阻力等因素對實驗的影響,所以應(yīng)選輕質(zhì)紙板為研究對象,并確保滑輪轉(zhuǎn)動靈活。【訓(xùn)練2-1】在探究“二力平衡條件”的實驗中,同學(xué)們設(shè)計了如圖的實驗裝置,其中A為小車,B為木塊,C為小卡片。(1)同學(xué)們不斷改進并先后設(shè)計了圖甲、乙、丙所示三個方案,圖丙的方案優(yōu)于甲和乙,其主要原因是;A.小卡片容易扭轉(zhuǎn)B.小卡片是比較容易獲取的材料C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D.減小摩擦力對實驗結(jié)果的影響(2)實驗中應(yīng)選擇輕質(zhì)小卡片,是因為輕質(zhì)卡片的可忽略不計;(3)實驗中通過改變鉤碼的來改變拉力,從而探究二力平衡時力的大小關(guān)系;(4)如圖丁所示,當(dāng)卡片平衡時,將其轉(zhuǎn)過一個角度,松手后觀察(選填“釋放瞬間”或“最終”)卡片能否平衡。這樣做是為了說明二力平衡時兩個力應(yīng)作用在上;(5)某小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己在利用圖戊裝置探究時,左右支架上的兩個滑輪沒有安裝在相同的高度,該裝置(選題“能”或“不能”)探究二力平衡的條件;(6)為了探究二力平衡的兩個力是否作用在同一個物體上,操作方法是將小卡片,觀察小卡片能否平衡?!敬鸢浮緿質(zhì)量數(shù)量釋放瞬間同一直線能用剪刀剪開【詳解】(1)乙圖為滑動摩擦,甲圖為滾動摩擦,丙圖只有繩子與滑輪間的摩擦,因此,圖丙可以有效減小摩擦力對實驗的影響,所以圖丙的方案優(yōu)于甲和乙,故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。(2)如圖丙,是最終確認的實驗方案,此方案中,由于卡片的質(zhì)量小于鉤碼的質(zhì)量,卡片的質(zhì)量可忽略不計。(3)為了探究二力平衡時力的大小關(guān)系,所以實驗中通過改變鉤碼的數(shù)量來改變拉力。(4)小卡片轉(zhuǎn)過一個角度,松手后觀察釋放瞬間小卡片能否平衡,設(shè)計此實驗步驟的目的是為了探究不在同一直線上的兩個力是否能平衡。(5)因為左右兩側(cè)各通過一個定滑輪,定滑輪的位置雖然不等高,但是當(dāng)兩個力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一個物體上時,小卡片還是處于靜止?fàn)顟B(tài),照樣能完成實驗。(6)為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡,應(yīng)該用剪刀把小卡片剪成兩個更小的卡片,觀察兩個更小卡片是否平衡。【訓(xùn)練2-2】下列關(guān)于“探究二力平衡條件”實驗的說法中,正確的是()①本實驗的研究對象是兩邊所掛的鉤碼②為了減小摩擦,應(yīng)把小車放在盡量光滑的水平桌面上③調(diào)整兩邊的托盤所放的鉤碼的數(shù)量,可以改變力的大?、芟蜃笥覂杀P中放入相同質(zhì)量的砝碼,小車處于靜止?fàn)顟B(tài),此時小車只受到一對平衡力的作用A.只有②③正確 B.只有②③④正確 C.只有①③④正確 D.①④正確【答案】A【詳解】①此實驗的研究對象是小車,此實驗的研究對象是小車在受到力的時候是否保持平衡,故①錯誤;②實驗時,將小車放在光滑的水平桌面上,這樣可以減小小車與水平面間的摩擦力對實驗的影響,故②正確;③調(diào)整兩邊的托盤所放的鉤碼的數(shù)量,可以改變小車受到的拉力的大小,故③正確;④向左右兩盤中放入相同質(zhì)量的砝碼,小車處于靜止?fàn)顟B(tài),此時小車只受到兩對平衡力的作用,在水平方向上,左右兩側(cè)繩子的拉力是一對平衡力,在豎直方向上,小車受到的重力和桌面對小車的支持力是一對平衡力,故④錯誤。故A正確,BCD錯誤。故選A。考向03二力平衡的理解及應(yīng)用【例題3】(2024·四川巴中·中考真題)如圖所示,某同學(xué)靜止站立在水平地面上。下列說法正確的是(
)A.人對地面的壓力與地面對人的支持力是一對平衡力B.人受到的重力與地面對人的支持力是一對平衡力C.人受到的重力與地面對人的支持力是一對相互作用力D.人受到的重力與人對地面的壓力是一對相互作用力【答案】B【詳解】A.人對地面的壓力與地面對他的支持力分別作用在不同物體上,不是一對平衡力,故A錯誤;BC.人受到的重力與地面對人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一個物體上,作用在同一條直線上,是一對平衡力,故B正確,C錯誤;D.人所受的重力和人對地面的壓力,作用在不同一物體上,并且二力方向相同,因此不是一對平衡力,也不是一對相互作用力,故D錯誤。故選B。方法技巧二力平衡的應(yīng)用要形成一種思維模式,只要物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài),馬上想到物體受平衡力;二力平衡時,若知道一個力的大小和方向,根據(jù)二力平衡的條件馬上可以得出另一個力的大小和方向,所要求的力與已知力大小相等、方向相反?!居?xùn)練3-1】(2024·鹽城·中考真題)下列情形中,松手后紙片還能保持平衡的是()ABCD【答案】A【詳解】當(dāng)紙片受到平衡力時,會保持平衡狀態(tài)。即紙片兩端受到的兩個力的大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一個物體上。所以A符合題意,BCD不符合題意。故選A?!居?xùn)練3-2】小李用繩系住重力為20N的物體使其沿豎直方向緩慢地做勻速直線運動。若不計空氣阻力,第一次拉著物體以速度v1勻速上升時,繩對物體的拉力為N,第二次拉著此物體以速度v2勻速下降,若v1<v2,則繩對物體的拉力(選填“大于”或“小于”或“等于”)20N,第三次拉著此物體靜止在空中時,繩對物體的拉力(選填“大于”或“小于”或“等于”)20N。【答案】20等于等于【詳解】當(dāng)繩拉著它勻速上升時,物體處于平衡狀態(tài),繩對物體的拉力和物體受到的重力是一對平衡力,大小相等,方向相反,所以繩子對物體的拉力等于物體的重力等于20N。第二次拉著此物體勻速下降時,物體處于平衡狀態(tài),繩對物體的拉力和物體受到的重力仍是一對平衡力,大小相等,方向相反,則繩對物體的拉力等于20N。第三次拉著此物體靜止在空中時,物體處于平衡狀態(tài),繩對物體的拉力和物體受到的重力仍是一對平衡力,大小相等,方向相反,則繩對物體的拉力等于20N?!居?xùn)練3-3】2022年2月15日,在北京冬奧會單板滑雪男子大跳臺項目決賽上,中國選手蘇翊鳴獲得金牌。如圖所示,當(dāng)他靜止站立在水平領(lǐng)獎臺上時,下列分析正確的是。A.領(lǐng)獎臺受到的重力和地面對領(lǐng)獎臺的支持力是一對平衡力B.谷愛凌受到的重力與領(lǐng)獎臺對谷愛凌的支持力是相互作用力C.谷愛凌對領(lǐng)獎臺的壓力與地面對領(lǐng)獎臺的支持力是相互作用力D.谷愛凌受到的重力與領(lǐng)獎臺對谷愛凌的支持力是一對平衡力理由:?!敬鸢浮緿見解析【詳解】A.地面對領(lǐng)獎臺的支持力大小等于領(lǐng)獎臺和人的重力之和,因此,領(lǐng)獎臺受到的重力和地面對領(lǐng)獎臺的支持力大小不同,不是一對平衡力,故A錯誤;B.谷愛凌受到的重力與領(lǐng)獎臺對谷愛凌的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上,是一對平衡力,故B錯誤;C.地面對領(lǐng)獎臺的支持力大小等于領(lǐng)獎臺和人的重力之和,因此,谷愛凌對領(lǐng)獎臺的壓力與地面對領(lǐng)獎臺的支持力大小不相等,不是一對相互作用力,故C錯誤;D.谷愛凌受到的重力與領(lǐng)獎臺對谷愛凌的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上,是一對平衡力,故D正確。故選D。谷愛凌受到的重力與領(lǐng)獎臺對谷愛凌的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上,符合平衡力的特點,所以是一對平衡力。模塊三摩擦力知識清單知識清單一、摩擦力1.摩擦力(1)現(xiàn)象探究:阻礙物體相對運動的力實例感知和原因①手掌壓在桌面上向前滑動感覺桌面對手的前進有一種阻礙作用②如圖所示,在桌面上用力拉動牙刷發(fā)現(xiàn)刷毛彎曲的方向與牙刷運動的方向相反,說明桌面對刷毛的運動有一種阻礙作用③如圖所示,草坪上滾動的足球草坪上滾動的足球會慢慢停下來,說明草坪對足球的運動有一種阻礙作用④如圖所示,靜止在斜面上的物體物體能靜止在斜面上沒有下滑,說明斜面對物體的下滑有一種阻礙作用(2)探究歸納:相互接觸的兩個物體,表面不光滑,在壓力作用下,凹凸不平的部位就會相互嚙合,當(dāng)二者做相對運動時,嚙合部位就會彼此阻礙,產(chǎn)生阻礙相對運動的力。(3)摩擦力的概念兩個相互接觸的物體,當(dāng)它們有相對運動(或有相對運動趨勢)時,在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙物體相對運動(或相對運動趨勢)的力,這種力叫做摩擦力。2.摩擦力的三要素(1)作用點:摩擦力實際上是作用在整個接觸面上的,但為了研究方便,一般情況下把摩擦力的作用等效到一個點上,可以把這個等效點取在接觸面上,也可以取在物體的重心上。(2)方向:摩擦力的方向與物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反。(3)大?。寒?dāng)物體做勻速直線運動或保持靜止時,受到的摩擦力大小可利用二力平衡條件求解。3.滑動摩擦力(1)定義:兩個相互接觸的物體,當(dāng)它們相對滑動時,在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力,這種力叫做滑動摩擦力。(2)產(chǎn)生的原因:相互接觸的兩個物體表是凹凸不平的,在壓力作用下這些凹凸不平的部位會相互嚙合。當(dāng)兩個物體做相對滑動時,嚙合部位就會產(chǎn)生阻礙相對運動的作用,產(chǎn)生滑動摩擦力。(3)產(chǎn)生的四個條件①兩個物體相互接觸;②兩個物體相互擠壓;③兩個物體發(fā)生相對運動;④兩個接觸面不光滑。四個條件缺一不可。(4)方向:滑動摩擦力的方向是與物體間相對運動的方向相反的。如圖所示,人推箱子向右滑動時,箱子相對于地面向右運動時,受到的滑動摩擦力方向向左。二、研究影響滑動摩擦力大小的因素1.測量滑動摩擦力(1)原理:二力平衡。(2)測量方法:如圖所示,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,此時讀出彈簧測力計的示數(shù)F,即為滑動摩擦力的大小。(3)原理分析:由于木塊在長木板上做勻速直線運動,在水平方向上木塊受到的滑動摩擦力和彈簧測力計的拉力是一對平衡力。由二力平衡條件可知,木塊受到的拉力和滑動摩擦力大小相等,所以讀出彈簧測力計的示數(shù),即為滑動摩擦力的大小。2.研究影響滑動摩擦力大小的因素【提出問題】滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)?【猜想假設(shè)】在地面上推箱子前行時,箱子越重,推起來越費力,由此可猜想滑動摩擦力大小可能與接觸面間的壓力有關(guān);地面越粗糙,推起來越費力,由此可猜想滑動摩擦力大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)?!緦嶒炘O(shè)計】(2)實驗方法:①控制接觸面的粗糙程度不變,通過加減砝碼改變木塊對木板的壓力,探究滑動摩擦力與壓力的關(guān)系。②控制壓力不變,改變木板的粗糙程度,探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系。【進行實驗與收集數(shù)據(jù)】(1)如圖甲所示,用彈簧測力計勻速拉動木塊,使它沿水平長木板滑動,讀出彈簧測力計的示數(shù),從而測出木塊與長木板之間的滑動摩擦力;(2)如圖乙所示,在木塊上放上砝碼,用彈簧測力計勻速拉動木塊,使它沿水平長木板滑動,讀出彈簧測力計的示數(shù),測出此時滑動摩擦力;(3)如圖丙所示,換用材料相同但表面粗糙的長木板,保持放在木塊上的砝碼不變,用彈簧測力計勻速拉動木塊,使它沿水平長木板滑動,讀出彈簧測力計的示數(shù),測出此時的滑動摩擦力大小。(4)實驗數(shù)據(jù)表次數(shù)壓力大小程度接觸面粗糙程度摩擦力(N)1小光滑22大光滑33大粗糙4【分析論證】(3)實驗結(jié)論滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)。接觸面的粗糙程度一定時,壓力越大,滑動摩擦力越大。在壓力一定時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。【交流與評估】(1)實驗中的探究方法①控制變量法:探究滑動摩擦力的大小與壓力的關(guān)系時,控制接觸面的粗糙程度不變,改變物塊對接觸面的壓力。探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系時,控制壓力不變,改變接觸面的粗糙程度。②轉(zhuǎn)換法:通過讀取彈簧測力計的示數(shù)來間接測量滑動摩擦力的大小。(2)實驗中要水平拉動木塊做勻速直線運動,才能保證滑動摩擦力的大小等于拉力大小。實驗中很難控制水平勻速拉動彈簧測力計,所以會導(dǎo)致彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定。因此,將實驗方案改進如下:把木塊位于長木板上,用彈簧測力計拉住木塊的一端,彈簧測力計的另一端固定。改進后,水平向左拉動長木板,當(dāng)木塊保持靜止時,木塊處于平衡狀態(tài),此時無論長木板是否做勻速直線運動,都可以保證拉力的大小始終等于滑動摩擦力的大小?!緦嶒炌卣埂浚?)探究滑動摩擦力的大小與接觸面積的關(guān)系①把木塊平放在木板上,用彈簧測力計拉木塊勻速運動,讀出拉力F1;②把木塊側(cè)放在木板上,用彈簧測力計拉木塊勻速運動,讀出拉力F2。③比較F1和F2的大小發(fā)現(xiàn)相等,故可得出結(jié)論:在接觸面粗糙程度和壓力大小相同時,滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。(2)探究滑動摩擦力的大小與物體運動速度的關(guān)系①把木塊與砝碼放在木板上面,以比較小的速度拉動木塊做勻速直線運動,讀出這時的拉力F1。②保持壓力、粗糙程度都相同,以比較大的速度拉動木塊做勻速直線運動,讀出這時的拉力F2。③比較F1和F2的大小發(fā)現(xiàn)相等,故可得出結(jié)論:在接觸面粗糙程度和壓力大小相同時,滑動摩擦力的大小與運動速度的大小無關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。三、靜摩擦與滾動摩擦1.靜摩擦力(1)概念:當(dāng)兩個物體具有相對運動趨勢時,在接觸面上產(chǎn)生阻礙物體間發(fā)生相對運動的力,叫做靜摩擦力。(2)靜摩擦力現(xiàn)象:例如手握杯子,杯子由于受到重力,杯子相對于手有往下掉的趨勢,但是沒有掉下來,是因為手對杯子有一個向上的靜摩擦力。(3)靜摩擦力的方向人走路時,腳(鞋底)向后蹬地面,相對于地面有向后的運動趨勢,地面會對腳有一個向前的靜摩擦力f,人靠這個靜摩擦力前進(均選填“后”或“前”)。靜摩擦力的方向與物體間相對運動趨勢的方向相反。(4)靜摩擦力的大?、俑鶕?jù)二力平衡條件可求靜摩擦力的大小。例如,手握瓶子處于靜止?fàn)顟B(tài),瓶子受到重力G和靜摩擦力f的作用,該二力是一對平衡力,所以大小相等:f=G。②水平推物體時,靜摩擦力存在一個最大值,稱為最大靜摩擦力,它等于使物體剛要運動時所需要的最小外力;根據(jù)二力平衡條件可求靜摩擦力的大小。例如,人推箱子沒有推動,箱子在水平方向上受到推力F和靜摩擦力f的作用,該二力是一對平衡力,所以大小相等:f=F。2.滾動摩擦力(1)概念:一個物體在另一個物體表面上滾動時產(chǎn)生的摩擦力叫作滾動摩擦力。(2)產(chǎn)生原因:物體滾動時,由于兩物體在接觸部分受壓發(fā)生形變而產(chǎn)生的對滾動的阻礙作用。(3)生活中的滾動摩擦旱冰鞋拉桿箱輪子圓珠筆尖的滾珠(4)滾動摩擦小于滑動摩擦:如圖所示,木塊在木板上滑動時,彈簧測力計示數(shù)比較大。在木塊下面墊上鉛筆時,再拉動木塊,彈簧測力計示數(shù)變小。由此說明滾動摩擦小于滑動摩擦。四、摩擦的利用與防止1.有益摩擦和有害摩擦(1)摩擦有時是有益的。如用手拿物體時,手與物體間的摩擦;人行走時,鞋底與地面間的摩擦;剎車時,剎車裝置的摩擦以及車輪與地面間的摩擦等。(2)摩擦有時是有害的。如機器運轉(zhuǎn)時各部件之間的摩擦?xí)箼C器磨損,進而使機器喪失原有的精度和功能等。2.增大或減小摩擦的方法類別方法應(yīng)用舉例增大有益摩擦增大接觸面間的壓力打開瓶蓋時用力、自行車剎車時用力捏車閘、用橡皮擦去錯誤的字時要用力增大接觸面的粗糙程度要上杠的運動員手上擦鎂粉、鞋底凹凸不平的花紋、在結(jié)冰的路面車輪纏繞鐵鏈變滾動摩擦為滑動摩擦汽車緊急剎車時,車輪在路面滑動,把滾動變?yōu)榛瑒訙p小有害摩擦減小接觸面的壓力推比較重的木箱時,把物品拿出一部分,減小壓力,摩擦力也變小減小接觸面的粗糙程度冰壺比賽中用冰壺刷擦冰變滑動摩擦為滾動摩擦輪滑鞋、圓珠筆尖的滾珠使接觸面分離給機械部件加潤滑油,氣墊船、磁懸浮列車方法清單方法清單考向01摩擦力的概念【例題1】如圖所示,A、B兩個物體疊放在水平面上,同時有F=2N的兩個水平力分別作用于A、B兩物體上,使A、B兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài),則:A與B之間的摩擦力為N,地面對B的摩擦力為N。
【答案】20【詳解】對A分析,A在水平方向上受水平向左的拉力F和B對A向右的靜摩擦力,因為A處于靜止?fàn)顟B(tài),受到的這兩個力是平衡力,大小相等,所以f把AB看成一個整體,處于靜止?fàn)顟B(tài),受到平衡力的作用,在水平方向上受向左的拉力F和向右的拉力F,由于兩力拉力大小相等,所以整體在水平方向上只受兩個拉力,地面對B沒有摩擦力,即0N。方法技巧綜合認識摩擦力1.摩擦力是接觸力,必須相互接觸才能產(chǎn)生。壓力是摩擦力存在的前提,有摩擦力必定有壓力,有壓力未必有摩擦力。產(chǎn)生摩擦力必須同時滿足三個條件:(1)接觸面粗糙;(2)接觸并相互擠壓;(3)發(fā)生相對運動或有相對運動趨勢。2.摩擦有時有利,有時有害,需要具體情況具體分析,不能一概而論。3.靜摩擦力的理解(1)靜摩擦力的大小和方向:靜摩擦力總是與引起相對運動趨勢的外力大小相等、方向相反,故靜摩擦力會隨著外力的變化而變化,不是定值。(2)注意語言描述:例如,“推物體但沒有推動”,往往錯誤理解為:“沒推動”就是推力太小,小于物體所受靜摩擦力;“沒推動”就是物體不受摩擦力。正確的理解是:①“沒推動”→“物體靜止”→“物體受力平衡”,即推力大小等于摩擦力;②“沒推動”,物體只是沒有相對運動,但存在相對運動趨勢,此時有靜摩擦力?!居?xùn)練1-1】高鐵已成為人們方便快捷的出行方式,如圖是在高鐵站安檢時傳送帶運行的示意圖,某乘客把一行李箱放在水平傳送帶上,行李箱在傳送摩擦力帶上經(jīng)歷加速、勻速的運動過程,在行李箱加速運動過程摩擦力的作用;在勻速運動過程摩擦力的作用(以上兩空填“受到”或“不受”);若傳送帶突然停止,行李箱將會向前做減速運動,在行李箱停下來之前,所受摩擦力(填“變大”、“變小”或“不變”)。【答案】受到不受不變【詳解】行李箱加速過程中受到重力、支持力和摩擦力的作用,重力的方向豎直向下,支持力的方向豎直向上,摩擦力的方向水平向右;在行李箱隨傳送帶一起勻速運動的過程中,行李箱與傳送帶之間相對靜止,沒有相對運動的趨勢,因此不受摩擦力的作用;在行李箱停下來之前受到滑動摩擦力,壓力大小和接觸面的粗糙程度不變,因此,所受摩擦力不變?!居?xùn)練1-2】(2024·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)如圖所示,小明在測量滑動摩擦力時,將物塊A置于水平木板上,用彈簧測力計水平向右拉A,使其始終做勻速直線運動。經(jīng)過區(qū)域1和區(qū)域2時,彈簧測力計的示數(shù)分別為1.2N和1.8N。兩區(qū)域示數(shù)不同的原因是(
)A.在區(qū)域1中A對木板的壓力更大 B.在區(qū)域2中A對木板的壓力更大C.木板上區(qū)域1的粗糙程度更大 D.木板上區(qū)域2的粗糙程度更大【答案】D【詳解】AB.根據(jù)圖可知,在區(qū)域1、區(qū)域2中,A的質(zhì)量沒變,根據(jù)重力和質(zhì)量的關(guān)系可知,重力不變,水平放置時,對木板的壓力不變,故AB不符合題意;CD.木板做勻速直線運動,根據(jù)二力平衡可知,拉力的大小等于滑動摩擦力的大??;物體的對水平木板的壓力不變,但是彈簧測力計的示數(shù)(拉力大?。┎煌f明滑動摩擦力的大小不同,經(jīng)過區(qū)域1和區(qū)域2時,彈簧測力計的示數(shù)分別為1.2N和1.8N,所以在區(qū)域2時受到的摩擦力更大,木板上區(qū)域2的粗糙程度更大,故C不符合題意,D符合題意。故選D?!居?xùn)練1-3】如圖所示,用大小為F的力將一長方體物塊壓在豎直墻面上保持靜止,物塊受到的摩擦力為f1;減小壓力,使物塊沿豎直墻面勻速下滑,物塊受到的摩擦力為f2,關(guān)于f1和f2的大小和方向說法正確的是()A.f1>f2,兩個摩擦力的方向都豎直向上B.f1=f2,兩個摩擦力的方向都豎直向上C.f1=f2,f1豎直向下,f2豎直向上D.f1>f2,f1豎直向下,f2豎直向上【答案】B【詳解】物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)時,在豎直方向上受兩個力,即豎直向下的重力和豎直向上的墻對木塊的靜摩擦力,這兩個力是一對平衡力,大小相同,所以f1=G物塊沿豎直墻面勻速下滑,在豎直方向上受兩個力,即豎直向下的重力和豎直向上的墻對木塊的滑動摩擦力,這兩個力是一對平衡力,大小相同,所以f2=G由此可知f1=f2故B正確,ACD錯誤。故選B??枷?2探究影響滑動摩擦力大小的因素【例題2】(2024·大慶·中考真題)如圖所示是“研究影響滑動摩擦力大小因素”的實驗裝置。(1)如圖甲、乙、丙所示三種情況下,木板和毛巾保持不動,物塊在彈簧測力計拉力作用下均做勻速直線運動。則物塊所受滑動摩擦力的大?。ㄌ睢按笥凇薄暗扔凇被颉靶∮凇保椈蓽y力計的示數(shù);(2)比較甲、乙實驗,是為了研究滑動摩擦力大小與的關(guān)系;比較乙、丙實驗是為了研究滑動摩擦力大小與的關(guān)系(均選填“壓力”或“接觸面的粗糙程度”);(3)小萌同學(xué)對實驗裝置進行改進,如圖丁所示,用力拉動長木板向左運動,物塊保持靜止時彈簧測力計的示數(shù)(填“大于”“等于”或“小于”)物塊所受滑動摩擦力的大小。改進后的實驗中小萌同學(xué)(填“需要”或“不需要”)勻速拉動長木板。【答案】等于壓力接觸面的粗糙程度等于不需要【知識點】影響滑動摩擦力大小因素實驗裝置和實驗步驟、影響滑動摩擦力大小因素的實驗結(jié)論【詳解】(1)物塊做勻速直線運動,故在水平方向上二力平衡,則物塊所受滑動摩擦力大小等于彈簧測力計拉力的大小。(2)甲乙兩圖,接觸面粗糙程度相同,壓力大小不同,故可以研究滑動摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系;乙丙兩圖壓力大小相同,接觸面的粗糙程度不同,故可以研究滑動摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系。(3)物塊相對地面保持靜止,受力平衡,故彈簧測力計示數(shù)等于摩擦力大小;改進后物塊始終保持靜止,故不需要勻速拉動長木板。方法技巧控制變量法和轉(zhuǎn)換法1.控制變量法:摩擦力的大小受到多個因素影響,在探究摩擦力與壓力的關(guān)系時,要保證接觸面的粗糙程度不變,在探究摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系時,要保證壓力不變。2.轉(zhuǎn)換法:彈簧測力計顯示的其實是測力計的拉力的數(shù)值,而在勻速運動的情況下,拉力與物體受到的摩擦力大小相等,因此,可以用彈簧測力計來測量物體所受到的摩擦力的大小。實驗時要保證木塊做勻速直線運動,由于實驗采用了轉(zhuǎn)換法,只有木塊在做勻速直線運動時,彈簧測力計的示數(shù)才與木塊受到的摩擦力大小相等,所以實驗時一定要保證這點,否則會增大誤差甚至造成錯誤?!居?xùn)練2-1】小芳同學(xué)用圖示裝置研究滑動摩擦力,用力F水平向右勻速拉動長木板的過程中,木塊保持靜止不動。下列說法正確的是()A.木塊所受摩擦力方向水平向左B.地面對長木板的摩擦力與力F是平衡力C.力F增大時,木塊所受滑動摩擦力大小不變D.若彈簧測力計示數(shù)為5N,則力F大小也為5N【答案】C【知識點】滑動摩擦力的方向、影響滑動摩擦力大小的因素、二力或多力平衡問題【詳解】A.木塊保持靜止不動,水平方向上受力平衡,彈簧測力計對木塊的拉力水平向左,則木塊受到的摩擦力水平向右,故A錯誤;B.用力F水平向右勻速拉動長木板的過程中,木板在水平方向上受力平衡,水平方向上受到水平向右的拉力F、水平向左的地面對木板的摩擦力、水平向左的木塊對木板的摩擦力,所以地面對長木板,的摩擦力與力F不是平衡力,故B錯誤;C.力F增大時,木塊對木板的壓力大小、接觸面的粗糙程度不變,所以木塊所受滑動摩擦力大小不變,故C正確;D.若彈簧測力計示數(shù)為5N,結(jié)合B選項可知,力F應(yīng)大于5N,故D錯誤。故選C。【訓(xùn)練2-2】(2024·北京·中考真題)在探究影響滑動摩擦力大小的因素時,某同學(xué)在水平桌面上完成了如圖所示的實驗。(1)該同學(xué)用彈簧測力計水平拉動木塊。應(yīng)使木塊沿水平桌面做直線運動,才能用彈簧測力計的示數(shù)表示木塊所受滑動摩擦力的大??;(2)甲、乙所示的兩次實驗探究的問題是:滑動摩擦力大小與是否有關(guān)。【答案】(1)勻速;(2)壓力大小【詳解】(1)應(yīng)使木塊沿水平桌面做勻速直線運動,木塊處于平衡態(tài),拉力與摩擦力才是平衡力,拉力的大小等于摩擦力的大小。(2)如圖所示,接觸面的粗糙程度相同,壓力的大小不同,故探究的是滑動摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系??枷?3摩擦的利用與防止【例題3】(2024·四川巴中·中考真題)自行車是人類的一項偉大發(fā)明。與自行車有關(guān)的物理知識,下列說法錯誤的是(
)A.手柄上有凹凸不平的花紋是為了增大摩擦B.剎車時,是通過增大剎車皮與鋼圈之間的壓力來增大摩擦C.軸承上加潤滑油是為了消除摩擦D.用滾動軸承是為了減小摩擦【答案】C【詳解】A.手柄上有凹凸不平的花紋,是通過增大接觸面的粗糙程度,增大摩擦力,A正確,故A不符合題意;B.剎車時,是通過增加壓力的方式,增大摩擦力,B正確,故B不符合題意;C.軸承上加潤滑油,是使接觸面分離,減小摩擦力,C錯誤,故C符合題意;D.用滾動軸承是變滾動為滑動,減小摩擦力,D正確,故D不符合題意。故選C。方法技巧摩擦力有其有利的方面,但也有不利的方面,回答此類問題應(yīng)從影響摩擦力大小的因素方面考慮。1.減小摩擦的方法:(1)減小壓力;(2)減小粗糙程度;(3)變滑動為滾動;(4)使接觸面分離。2.增大摩擦的方法:(1)增大壓力;(2)增大粗糙程度;(3)變滾動為滑動?!居?xùn)練3-1】(2024·山東青島·中考真題)小明觀看亞運會比賽時,看到以下場景,其中屬于減小摩擦的是()A.滑板運動員的滑板裝有輪子 B.自行車運動員剎車時用力捏閘C.體操運動員在手上涂防滑粉 D.長跑運動員鞋底有粗糙的花紋【答案】A【詳解】A.滑板運動員的滑板裝有輪子,通過變滑動為滾動來減小摩擦力,故A符合題意;B.自行車剎車時用力捏緊車閘,是在接觸面粗糙程度一定時,通過增大壓力來增大摩擦力,故B不符合題意;C.體操運動員在手上涂防滑粉,是在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力的,故C不符合題意;D.長跑運動員鞋底有粗糙的花紋,是在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力的,故D不符合題意。故選A?!居?xùn)練3-2】(2023·湖南懷化·中考真題)生活中有的摩擦是有用的,有的摩擦是有害的,下列情況屬于減小摩擦的是()
A.甲圖:自行車剎車時用力捏車閘B.乙圖:體操運動員上器械前,手上要涂防滑粉C.丙圖:在冰壺運動中,運動員不斷擦拭冰面D.丁圖:礦泉水瓶瓶蓋上刻有豎條紋【答案】C【詳解】A.如圖,自行車剎車時用力捏車閘,是利用增大壓力的方式使剎車片緊緊壓在輪轂上,從而增大剎車片與輪轂之間的摩擦力使車的速度減小,故A不符合題意;B.如圖,體操運動員上器械前,手上要涂防滑粉,這是利用防滑粉增大手和器械之間接觸面的粗糙程度來增大摩擦力的,故B不符合題意;C.如圖,在冰壺運動中,運動員不斷反復(fù)擦拭冰面,冰面因摩擦生熱使部分冰熔化成水,從而使冰面更加光滑,減小了摩擦力,故C符合題意;D.如圖,礦泉水瓶瓶蓋上刻有豎條紋是為了在擰開瓶蓋時不打滑,這是利用增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力的,故D不符合題意。故選C。三、易混易錯分析易混易錯點1易混易錯點1對慣性概念的理解有誤。
【辨析】錯誤說法解釋靜止的物體沒有慣性,運動的物體具有慣性慣性是物體的一種屬性,一切物體在任何狀態(tài)下都具有慣性物體運動時的慣性比靜止時的慣性大,物體的速度越大,慣性越大慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量大的物體慣性大一切物體都受到慣性的作用不能說成“受到慣性”,可以說“具有慣性”“由于慣性”“利用慣性”【例題1-1】下列關(guān)于慣性的說法,正確的是()A.高速飛行的子彈射入木塊后靜止,它的慣性就消失了B.乘車系安全帶是利用慣性C.推出去的鉛球能在空中飛行,是因為鉛球受到慣性的作用D.殲擊機投入戰(zhàn)斗前要拋掉副油箱是為了減小慣性,增加殲擊機的戰(zhàn)斗靈活性【答案】D【詳解】A.子彈射入木塊后靜止,是運動狀態(tài)發(fā)生了改變,但子彈的質(zhì)量不變,其慣性也不變,故A錯誤;B.乘車系安全帶是為了避免慣性帶來的傷害,故B錯誤;C.鉛球被推出后繼續(xù)飛行,是由于慣性,而不是受到慣性的作用,故C錯誤;D.殲擊機將副油箱拋掉,是減小質(zhì)量從而減小自身的慣性,更易改變運動狀態(tài),故D正確?!纠}1-2】如圖所示,在一輛表面光滑且足夠長的小車上,有質(zhì)量為m1和m2的兩個小球(m1>m2)隨車一起勻速直線運動,當(dāng)車突然停止時,若不考慮其他阻力,則兩個小球相碰(選填“一定”、“一定不”或“不一定”)?!敬鸢浮恳欢ú弧驹斀狻寇囃V骨?,兩個小球和小車一起做勻速直線運動,并且兩個小球和小車具有共同的速度,當(dāng)小車突然停止時,由于小球在光滑接觸面上,因此兩個小球由于慣性,還要保持原來大小不變的速度做勻速直線運動,由于兩球的速度相同,因此兩個小球間的距離不變,一定不會相碰。易混易錯易混易錯點2一對平衡力與一對相互作用力易混淆
。
【辨析】一對平衡力一對相互作用力概念靜止在桌面上的物體所受的重力G與桌面對物體的支持力F支是一對平衡力桌面上的物體對桌面的壓力F壓與桌面對物體的支持力F支是一對相互作用力相同點大小相等、方向相反、作用在同一直線上不同點作用在同一物體上作用在兩個物體上不一定是同性質(zhì)的力一定是同性質(zhì)的力一個力不一定隨另一個力的變化而變化一個力隨另一個力的變化而變化【例題2】(2024·上?!ぶ锌颊骖})物理王坐電梯回家時,電梯勻速上升。若他對電梯的壓為F1,電梯對他的支持力為F2,他受到的重力為G,則下列判斷中正確的是()A.F1>G B.F2>GC.F1和F2是平衡力 D.F2和G是平衡力【答案】D【詳解】電梯勻速上升,小明也隨電梯一起勻速上升,小明處于平衡狀態(tài),小明受到的重力與電梯對他的支持力是一對平衡力,大小相等,即F2和G是平衡力,F(xiàn)2=G;小明對電梯的壓力和電梯對他的支持力為相互作用力,大小相等,即F1=F2。故ABC錯誤,D正確。故選D。【例題2-1】如圖所示的雪橇是雪地常見的交通工具,若狗拉動雪橇勻速爬坡時,此時狗拉雪橇的力(填“大于”、“小于”或“等于”)雪橇拉狗的力,這兩個力是一對(填“平衡力”或“相互作用力”);狗拉雪橇的力(填“大于”、“小于”或“等于”)雪橇受到的摩擦力。
【答案】等于相互作用力大于【詳解】狗拉動雪橇勻速爬坡時,此時狗拉雪橇的力和雪橇拉狗的力,是一對相互作用力,這兩個力大小相等,方向相反。作用在相互作用的兩個物體上。狗拉動雪橇勻速爬坡時,雪橇受到重力、斜面的支持力、狗的拉力、斜面的摩擦力;重力沿斜面的分力和摩擦力都能產(chǎn)生使雪橇沿斜面向下的效果,狗的拉力與這兩個力平衡,因此狗拉雪橇的力大于雪橇受到的摩擦力。摩擦力產(chǎn)生的條件及方向的判定摩擦力產(chǎn)生的條件及方向的判定
8
易混易錯點3【辨析】1.產(chǎn)生摩擦力的條件有接觸、擠壓、粗糙、相對運動或相對運動趨勢,四個條件缺一不可。2.摩擦力的方向與相對運動(趨勢)方向相反,與物體運動方向無關(guān)。例如:人走路時,鞋底與地面間的摩擦在幫助人前行,摩擦力的方向與人運動的方向相同?!纠}3】如圖所示,物體甲、乙疊放在水平地面上,在5N的水平拉力F的作用下一起向右做勻速直線運動,不計空氣阻力。下列說法正確的是()A.甲受到的摩擦力大小為5N B.甲受到的摩擦力方向水平向右C.乙受到的摩擦力大小為5N D.乙受到的摩擦力方向水平向右【答案】C【詳解】AB.甲做勻速直線運動,受力平衡,在豎直方向上受重力和支持力,水平方向上不受拉力,所以沒有摩擦力,故AB錯誤;CD.乙也做勻速直線運動,受力也是平衡的,它受到向右的5N的拉力,必然受向左的5N的摩擦力。故C正確,D錯誤。故選C。認為滑動摩擦力的大小與接觸面積、運動狀態(tài)有關(guān)認為滑動摩擦力的大小與接觸面積、運動狀態(tài)有關(guān)
易混易錯點4【辨析】牢記影響摩擦力大小的因素1.誤認為接觸面積越小,滑動摩擦力越大;誤認為運動速度越快,滑動摩擦力越大。2.這里需要牢記影響滑動摩擦力大小的因素只有壓力和接觸面的粗糙程度?!纠}4】為了探究滑動摩擦力大小與什么因素有關(guān),小鐘設(shè)計了如圖所示的實驗(實驗所用棉布比木板表面粗糙)。(1)比較甲、乙兩次實驗,是為了探究滑動摩擦力大小與是否有關(guān);這種研究問題的方法叫;(2)比較甲、丁兩次實驗,發(fā)現(xiàn)甲實驗中彈簧測力計的示數(shù)大于丁實驗中彈簧測力計的示數(shù),小鐘由此得出結(jié)論:滑動摩擦力大小與接觸面積的大小有關(guān)。你認為他的結(jié)論是(選填“正確”或“錯誤”)的,理由是;(3)在前四次實驗中,物塊A受到的滑動摩擦力最小的是(選填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)?!敬鸢浮繅毫Υ笮】刂谱兞糠ㄥe誤見解析丁【詳解】(1)(甲、乙兩次實驗,接觸面粗糙程度相同,壓力不同,故甲、乙實驗是為了探究滑動摩擦力大小與壓力大小是否有關(guān);用到控制變量法。(2)甲、丁兩次實驗,接觸面的粗糙程度相同,壓力大小不同,接觸面積不同,即沒有控制壓力大小相等,無法探究滑動摩擦力跟接觸面積的關(guān)系,故得到的結(jié)論是錯誤的。(3)滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)。由題意可知,甲乙丁的接觸面較光滑,并且丁的壓力最小,故丁實驗中木塊受
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