2020年浙江中考科学总复习课件：讲义 第三篇 第5课时　运动和力 32页

第 5 课时　运动和力 第三篇 物质科学（物理部分） 大小相等 方向相反 作用在同一直线上 3 ． 二力平衡条件的应用 (1) 根据受力情况判断物体的运动状态： 当物体不受任何力作用时或受到平衡力作用时，物体总保持静止状态或匀速直线运动状态。当物体受非平衡力作用时，物体的运动状态一定发生改变。 (2) 根据物体的运动状态判断物体的受力情况： 当物体处于平衡状态 ( 静止状态或匀速直线运动状态 ) 时，物体不受力或受到平衡 力。当物体处于非平衡状态 ( 加速或减速运动、方向改变 ) 时，物体受到非平衡力的作用。 【 知识拓展 】 1 ． 在判断物体受平衡力时，要注意运动的方向性，先判断物体在什么方向 ( 水平方向还是竖直方向 ) 处于平衡状态，然后才能判断物体在什么方向受到平衡力。 2 ．解题的过程中，常常被忽略的一个条件是一对平衡力中的两个力必须作用在同一个物体上。 3 ．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。 类型一　机械运动的相对性 典例 1 [ 杭州中考 ] 两列火车如图所示，西子号 列车上的乘客看到和谐号列车正在向东行驶， 如果以地面为参照物，则下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．若西子号向东行驶，则和谐号一定静止 B ．若西子号向东行驶，则和谐号一定也向东行驶 C ．若西子号静止，则和谐号可能向西行驶 D ．若两车都向西行驶，则西子号行驶得较慢 B 图 5 － 1 【 解析 】 西子号列车上的乘客看到和谐号列车正在向东行驶，如果以地面为参照物，有如下情况：一、若西子号向西行驶，和谐号可能以较慢速度向西行驶或静止或向东行驶；二、若西子号静止，和谐号一定向东行驶；三、若西子号向东行驶，和谐号一定以更快速度向东行驶。 跟踪训练 1 [2019 · 杭州上城区二模 ] 房屋上的炊烟和甲、乙两车上小旗的飘动方向如图，如下判断合理的是 ( 　　 ) A ．风相对于房子是向东吹的 B ．甲车相对于房子一定是向东行驶的 C ．乙车相对于房子一定是向西行驶的 D ．乙车与房子的距离变大 C 图 5 － 2 类型二　速度的分析与计算 典例 2 [2019 · 杭州 ] 流速为 5km/h 的河流中有一只自由漂浮的木桶，甲、乙两船同时从木桶位置出发，以如图所示速度计上显示的速度分别逆流、顺流而行， 1h 后两船离木桶的距离 ( 　　 ) A ．甲船 25km ，乙船 35km B ．甲船 30km ，乙船 30km C ．甲船 35km ，乙船 30km D ．无法确定 B 图 5 － 3 【 解析 】 甲船速度计上显示的速度为甲船相对于河流的速度，甲船与河流的运动方向相反，则甲船相对于地面的速度 v 甲 ＝ 30km/h － 5km/h ＝ 25km/h ，甲船与木桶的运动方向相反，则甲船相对于木桶的速度 v 1 ＝ v 甲 ＋ v 桶 ＝ 25km/h ＋ 5km/h ＝ 30km/h ；乙船速度计上显示的速度为乙船相对于河流的速度，乙船与河流的运动方向相同，则乙船相对于地面的速度 v 乙 ＝ 30km/h ＋ 5km/h ＝ 35km/h ，乙船与木桶的运动方向相同，则乙船相对于木桶的速度 v 2 ＝ v 乙 － v 桶 ＝ 35km/h － 5km/h ＝ 30km/h 。 1h 后两船离木桶的距离 s 甲 ＝ v 1 t ＝ 30km ， s 乙 ＝ v 2 t ＝ 30km 。 跟踪训练 2 [2019 · 湖州 ] 甲、乙两物体运动时，路程与时间关系的 s － t 图像如图所 示。其中甲为曲线，乙为直线，在 t ＝ 5s 时两线相交。则由图像可知 ( 　　 ) A ．两物体在 t ＝ 5s 时一定相遇 B ．两物体在 5s 内通过的路程甲小于乙 C ．甲物体做曲线运动，乙物体做直线运动 D ．甲物体做变速运动，乙物体做匀速运动 D 图 5 － 4 【 解析 】 两物体初始位置不确定，速度的方向不确定，即使 t ＝ 5s 时两物体通过的路程相等，也无法判断两物体是否相遇。根据图中信息，只能确定速度大小，不能确定速度方向，因此甲可能做直线运动；乙在相同时间通过的路程相等，做匀速运动。 类型三　探究牛顿第一定律 典例 3 [2019 · 乐山 ] 小秋为探究 “ 运动与力的关系 ” ，设计了如图所示的斜面实 验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。 图 5 － 5 (1) 为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的 ________________ _________ 滑下，这种研究问题的方法是 _________ 法 ( 选填 “ 微小量放大 ”“ 模型 ” 或 “ 控制变量 ” ) 。 (2) 比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越 ________ ( 选填 “ 远 ” 或 “ 近 ” ) ，说明小车运动的速度改变得越 _____ ( 选填 “ 快 ” 或 “ 慢 ” ) 。 (3) 伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将在水平面上 _________ _________ 。说明运动的物体 _________ 力来维持 ( 选填 “ 需要 ” 或 “ 不需要 ” ) 。 (4) 牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 _________ 。 A ．能用实验直接验证 B ．不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是否正确 C ．是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的 同一位置 ( 或同一高度 ) 控制变量 远 慢 匀速直线运动 不需要 C (1) 小车在相同斜面顶端由静止释放，是为了使小车到达水平面时的 _________ 相同。 (2) 小车所受阻力越小，运动距离越远。如果运动的物体在 ____________________ ______ ___________________ ___ 的理想情况下，它将保持原来的速度一直运动下去。 300 多年前，伽利略曾采用类似的方法得出相同的推论。 初速度 不受任何阻力 ( 或不受摩擦力 )( 合理即可 ) (1) 甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图甲、乙所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是 ______________________________ _______________________________________________________ 。 (2) 在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整 ________ _________________ _ 来改变 F 1 和 F 2 的大小。 (3) 保持 F 1 与 F 2 相等，用手将小车扭转到图丙中的位置，松手后，小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足的条件是 _______________________________________ 。 乙中小车与桌面间的摩擦力是 滚动摩擦力，要比甲中滑动摩擦力小得多，可以忽略不计 左右两盘砝码的质量 互为平衡力的两力必须作用在同一条直线上 跟踪训练 4 [2019 · 嘉兴舟山 ] 研究二力平衡的条件时，小明用剪刀将图中静止的薄塑料片从中间剪断，他要研究的是这两个力是否 ( 　　 ) A ．作用在同一直线上 B ．方向相反 C ．作用在同一物体上 D ．大小相等 【 解析 】 二力平衡的条件：大小相等，方向相反，在一条直线上，作用在同一物体上。用剪刀剪断塑料片后，由于二力不在同一物体上，所以两侧钩码落下，说明二力平衡的一个条件是必须作用在同一物体上。 C 图 5 － 8 类型五　运动和力的关系 典例 5 [2019 · 湖州 ] 打网球已成为我国青少年喜欢的体育运动项目。如图甲为快速飞行的网球遇到迎面而来的球拍时的三个瞬间，图乙为用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片。 图 5 － 9 (1) 网球遇到球拍时，球和球拍都变形了，这说明 _________________________________________ ( 写两点 ) 。 (2) 球遇到球拍后的某一瞬间，网球的速度刚好变为零，则该瞬间网球所受的力是否平衡？ _________ 。 力使物体发生形变，力的作用是相互的 否 (3) 网球表面比较粗糙，在空中飞行时所受空气阻力不可忽略。图乙中，网球从 A 点经过最高点 B 飞行到 C 点的过程中。下列说法正确的是 _________ ( 填序号 ) 。 ①在 A 、 B 、 C 三点，网球在 A 点机械能最大 ②位于最高点 B 时，网球的动能为零 ③在该飞行过程中，网球的势能先增大后减小 【 解析 】 (2) 根据牛顿第一定律，若小球速度为零时，受平衡力作用，球会保持速度为零的状态 ( 即静止状态 ) ，这与实际情况不符，假设不成立，则小球不受平衡力。 ①③ 跟踪训练 5 [2019 · 枣庄 ] 如图，在拉力 F ＝ 10N 的作用下，物体沿水平面向右做匀速直线运动，物体受到的摩擦力是 _________ N ；当撤去拉力 F 时，物体将 ______________ ___ ，此时，假设重力突然消失，在不计空气阻力的情况下，物体将 ______ __________ ___ ( 以上两空均选填 “ 保持静止状态 ”“ 做减速直线运动 ” 或 “ 做匀速直线运动 ” ) 。 10 做减速直线运动 做匀速直线运动 图 5 － 10 1 ． [2019 · 台州 ] 如图是某人表演的空手 “ 吸 ” 易拉罐魔术。下列有关叙述合理的是 ( 　　 ) A 图 5 － 11 A ．该魔术表演成功的关键是尽可能挤出易拉罐和手之间的空气 B ．该魔术表演成功的关键是手对易拉罐的摩擦力要大于易拉罐重力 C ．易拉罐保持静止时，受到的重力和大气的压力是一对相互作用力 D ．易拉罐保持静止时，易拉罐的重力和易拉罐对手的压力是一对平衡力 【 解析 】 该魔术将易拉罐与手之间的空气挤出，利用大气压将易拉罐 “ 压 ” 在人手上。易拉罐保持静止时，受到重力、手的压力和内外压强差产生的压力。 2 ． [2019 · 潍坊 ] 2019 年 4 月 28 日，第 55 届世界乒乓球锦标赛单项赛在匈牙利结束，中国乒乓球队时隔八年再度包揽单项赛全部五枚金牌。如图是运动员在比赛中的场景，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．乒乓球速度越大，惯性越大 B ．击球时，球和拍都会发生弹性形变 C ．球在空中运动时，运动状态不变 D ．球被水平击出后，若所受外力全部消失，球将立即竖直下落 B 图 5 － 12 3 ． [2019 · 绍兴模拟 ] 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的 O 点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为 1 、 2 、 3 。根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是 ( 　　 ) A ．如果斜面光滑，小球将上升到与 O 点等高的位置 B ．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C ．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D ．如果小球受到的力越大，运动的速度将越大 A 图 5 － 13 4 ． [2019 · 杭州二模 ] 如图，玻璃水箱中有一个气泡和一块石头，本来都处于静止状态，现在用水平向右的外力猛推水箱，则水箱加速时，气泡和石头相对于水箱 ( 　　 ) A ．气泡和石头都向左运动 B ．气泡和石头都向右运动 C ．气泡向右运动，石头向左运动 D ．气泡向左运动，石头向右运动 C 图 5 － 14 5 ． [2019 · 青岛 ] 探究阻力对物体运动的影响。如图所示，将棉布铺在水平木板 上，让小车从斜面顶端由静止滑下，小车在水平面上由于受到阻力，滑行一段距离后停止；去掉木板上的棉布，再次让小车从斜面顶端由静止滑下，运动的小车所受到的阻力减小，滑行的距离增大。 图 5 － 15 进一步推理：如果运动的小车受到的阻力为零，它将做 ______________ 。通过上述实验和推理可得：力不是维持物体运动状态的原因，而是 _________ 物体运动状态的原因。 匀速直线运动 改变 6 ． [2019 · 内江 ] 如图所示，是探究 “ 二力平衡条件 ” 的实验装置图。 图 5 － 16 (1) 实验时使用小车而不使用木块，是因为小车 与桌面间的 _________ 更小，从而减小对实验结 果的影响。 摩擦力 (2) 在实验开始时，由于粗心只在左盘中放入砝 码，小车立即向左运动，在运动过程中，左盘中砝码的重力势能将 _________ ，动能将 _________ 。 ( 均选填“变大”“变小”或“不变” ) (3) 当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，小车静止在桌面上，这说明二力平衡时，两个力的大小 _________ 。 变小 变大 相等 7 ． [2019 · 杭州富阳区校级模拟 ] 如图所示是拓展活动的一个项目：徒手爬杆，就是指手脚并用，沿着杆子从地面爬到顶端。 (1) 甲、乙两位同学重力相同，比赛爬杆时，若两者均匀速爬 杆，甲、乙的速度分别为 v 1 、 v 2 ，且 v 1 ＞ v 2 ，杆对甲、乙两位同学的摩擦力分别为 f 1 、 f 2 ，则 f 1 _________ f 2 ( 选填 “ ＞ ” “ ＝ ” 或“ <”) 。 (2) 若甲同学的重力为 G ，当甲同学匀速爬杆时，甲同学对杆的摩擦力 f _________ G ( 选填“ >”“ ＝”或“ <”) 。 图 5 － 17 ＝ ＝