力与运动单元复习知识梳理.docx
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力与运动单元复习知识梳理
力与运动单元复习—知识梳理
模块一惯性
一、知识点
惯性:
一切物体都有保持原有静止状态或匀速直线运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性.
1.惯性具有普遍性:
一切物体都具有惯性.一切物体是指无论是固体、液体、还是气体,物体的质量是大还是小,物体静止还是运动,受不受力,都具有惯性.
2.质量是决定惯性大小的因素:
惯性是由物体的质量决定的,质量越大,惯性越大.物体的速度不影响惯性.
二、例题精讲
【例1】★★
一列火车在雨中自东向西行驶,车内乘客观察到雨滴以一定的速度垂直下落,那么车外站在月台上的人看到的雨滴是( )
A.沿偏东方向落下B.垂直落下C.沿偏西方向落下D.无法确定
考点:
惯性;运动和静止的相对性.
解析:
汽车由东向西匀速行驶,车上的乘客看到窗外的雨是竖直下落的,这说明雨滴和车相对静止,即和车运动的速度和方向相同,车相对于地球是由东向西匀速行驶,所以雨滴也是斜向西下落.
答案:
C
【测试题】
在向左匀速直线行驶的列车车厢的天花板上悬吊一个小球A,在A的正下方地板上有一点B,如图所示,当用剪刀剪断细线,小球A将( )
A.落在B点上B.落在B点的左边C.落在B点的右边D.无法确定
考点:
惯性.
解析:
因为小球随车一起向左做匀速直线运动,当用剪刀剪断细线,小球由于惯性,将仍然保持水平原来的速度向左运动,因此在重力的作用下小球将落在B点.
答案:
A
【例2】★★
空中投放救灾物质的匀速直线飞行的飞机,在某地每隔相同时间投放一包物质(忽略空气阻力),能正确表示所投放物质落下情况的是( )
A.
B.
C.
D.
考点:
惯性.
解析:
飞机沿水平方向做匀速直线运动时,从飞机上先后投下物质后,不计空气阻力,由于惯性,物质要保持原来的运动状态不变,继续向前飞行,物质在下落过程中,都是以原来的速度向前运动,由于重力的作用,向下运动的距离不同,故物质在下落的过程中,在同一竖直方向,并且最开始投下的距下落高度最大,即在最下方;最后投下的下落高度最小,即在最上方.
答案:
D
【测试题】
暑假,小明在爸爸的带领下乘游轮(游轮匀速行驶)观赏珠江两岸秀丽的夜景,珠江两岸美丽的夜色使小明兴奋得在甲板上蹦跳起来,当小明下落到轮船甲板上时,以下说法中正确的是( )
A.小明相对甲板是静止的,他会落在原来的位置上
B.小明相对甲板是运动的,他会落在原来的位置前
C.小明相对两岸是运动的,他落在原来的位置后
D.无法判断
考点:
惯性.
解析:
由题意可知,原来人随游轮一起做匀速直线运动.当人竖直向上跳起后,由于人具有惯性,他在水平方向上仍保持原来的速度不变,在空中继续向前运动.所以等他落到甲板上后,他和游轮在水平方向上通过了相同的距离,仍落在原处.
答案:
A
【例3】★
下列事例中利用惯性的是( )
A.百米赛跑运动员到达终点不能立即停下来
B.车辆在进站前提早刹车
C.乘客在车辆急刹车时要朝前冲
D.自行车在上坡前要多蹬几下
考点:
惯性在实际生活中的应用.
解析:
A、百米赛跑运动员到达终点后,速度还比较大,由于惯性会保持原来的运动状态,因此不能立即停下来,故该选项不是利用惯性,而是惯性现象,不符合题意.
B、车辆进站时,速度比较快不会立即停下来,由于惯性会保持原来的运动状态,因此会提早刹车,是防止惯性不是利用了惯性,不符合题意.
C、车辆急刹车时,乘客的脚已随车静止,而身体上部由于惯性会继续向前运动,因此乘客的身体会向前冲,故该选项不是利用惯性,而是惯性现象,不符合题意.
D、自行车上坡前多蹬几下,具有了很大的速度,在上坡时由于惯性车子会保持原来的速度前进,这样上坡就比较容易了,是利用了惯性,故该选项符合题意.
答案:
D
【测试题】
惯性在日常生活和生产中有利有弊,下面四种现象有弊的是( )
A.往锅炉内添煤时,不用把铲子送进炉灶内,煤就随着铲子运动的方向进入灶内
B.锤头松了,把锤柄在地面上撞击几下,锤头就紧紧的套在锤柄上
C.汽车刹车时,站在车内的人向前倾倒
D.拍打衣服可以去掉衣服上的尘土
考点:
惯性在实际生活中的应用.
解析:
A、往锅炉内添煤时,不用把铲子送进炉灶内,煤就随着铲子运动的方向进入灶内,利用了惯性,是有利的方面,A不符合题意;
B、锤头松了,把锤柄在地面上撞击几下,由于惯性,锤头就紧紧的套在锤柄上,是利用了惯性,B不符合题意;
C、汽车刹车时,站在车内的人由于惯性,向前倾倒,若紧急刹车,容易造成事故,是有害的,C符合题意;
D、拍打衣服,衣服运动,灰尘由于惯性保持原来的运动状态,在重力的作用下掉落在地,可以去掉衣服上的尘土,利用了惯性,D不符合题意.
答案:
C
模块二牛顿第一定律
一、知识点
牛顿第一定律:
一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态.
1.一切:
定律对所有物体普遍适用,不是特殊现象.
2.没有受到力的作用:
指定律成立的条件,包含两层意思:
一是理想情况,即物体确实没有受到任何外力作用;二是物体所受各力的总和为零.
3.总:
指总是这样,没有例外.
4.或:
即两种状态居其一,不能同时存在.
二、例题精讲
【例4】★
下列物体中,受到平衡力作用的是( )
A.在水平公路上沿圆周匀速行驶的汽车
B.竖直向上抛出的石子,到达最高点时
C.沿光滑斜面滚下的小球
D.直升飞机在空中竖直匀速上升过程中
考点:
平衡状态的判断.
解析:
A、在水平公路上沿圆周匀速行驶的汽车,其运动方向始终在改变,因此汽车受到非平衡力的作用;
B、竖直向上抛出的石子,到达最高点时,只受重力作用,因此受非平衡力作用;
C、沿光滑斜面滚下的小球,其速度越来越快,因此受非平衡力作用;
D、直升飞机在空中竖直匀速上升时,速度的方向和大小均不变,因此飞机受平衡力作用.
答案:
D
【测试题】
如图所示,小球处于静止状态.与小球所受的重力平衡的另一个力是( )
A.绳对天花板的拉力B.天花板对绳的拉力
C.小球对绳的拉力D.绳对小球的拉力
考点:
平衡状态的判断.
解析:
小球受到的重力是作用在小球上的力,方向竖直向下.
A、绳对天花板的拉力是作用在天花板上的力,与小球受到的重力不是作用在同一物体上的力,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、天花板对绳的拉力作用在绳上,所以与小球受到的重力不是一对平衡力,故B错误;
C、小球对绳的拉力是作用在绳上的力,与小球受到的重力不是作用在同一物体上的力,所以也不是一对平衡力,故C错误;
D、绳对小球的拉力是作用在小球上的力,方向竖直向上,与小球受到的重力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,所以小球对绳的拉力与小球受到的重力是一对平衡力,故D正确.
答案:
D
【例5】★★
用一根细绳将一重物吊在电梯的天花板上,在下列四种情况中,绳的拉力最大的是( )
A.电梯匀速上升B.电梯匀速下降C.电梯加速上升D.电梯加速下降
考点:
平衡状态的判断.
解析:
A、电梯匀速上升时,拉力等于重力;
B、电梯匀速下降时,拉力等于重力;
C、电梯匀加速上升,加速度向上,合力向上,拉力大于重力;
D、电梯匀加速下降,加速度向下,合力向下,拉力小于重力;
综上所述,当电梯加速上升时,绳的拉力最大.
答案:
C
【测试题】
如图,小明用力F按住一质量为m的木块,使其始终静止.下列说法正确的是( )
A.压力F越大,木块受到的摩擦力越大,物体越容易处于静止
B.木块的质量越小,其受到的摩擦力越小
C.墙面越粗糙,木块所受的摩擦力越大
D.木块始终处于静止,是因为压力F与重力是一对平衡力
考点:
平衡状态的判断.
解析:
木块静止时竖直方向受到的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,与力F的大小和墙面的粗糙程度无关,只与木块的重力有关即只与木块的质量有关;
A、木块静止,摩擦力与压力大小无关,A错误;
B、摩擦力与重力平衡,所以摩擦力等于物体的重力,木块质量越小,重力越小,摩擦力越小,故B正确;
C、摩擦力与重力平衡,墙面粗糙,摩擦力不一定越大,故C错误;
D、压力F与重力不在同一方向上,不是一对平衡力,D错误.
答案:
B
【例6】★★
一辆小车在拉力F作用下沿水平地面匀速向左运动,其受力分析如图,下列说法正确的是( )
A.重力G和F支是一对相互作用力B.拉力F和F支是一对平衡力
C.拉力F和重力G是一对平衡力D.拉力F和摩擦力f是一对平衡力
考点:
平衡力和相互作用力的区分.
解析:
因为小车在拉力F作用下沿水平地面匀速运动,所以物体受平衡力作用;
A、重力G和F支是一对平衡力,故二力不是一对相互作用力;
B、拉力F方向水平向左,F支的方向竖直向上,因此二力不是一对平衡力;
C、拉力F方向水平向左,重力G的方向竖直向下,因此二力不是一对平衡力;
D、拉力F和摩擦力f,作用在小车上,这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上,所以这两个力是一对平衡力.
答案:
D
【测试题】
一重为10N的台灯静止在水平书桌上.下列说法正确的是( )
A.台灯受到的支持力和台灯对桌面的压力是一对相互作用力
B.台灯受到的重力与桌面对台灯的支持力是一对相互作用力
C.台灯受到的重力和台灯对桌面的压力是一对平衡力
D.台灯受到的重力和桌面对台灯的支持力是一对相互作用力
考点:
平衡力和相互作用力的区分.
解析:
A、台灯受到的支持力和台灯对桌面的压力,符合相互作用力的条件,因此是一对相互作用力,故A正确;
B、台灯受到的重力与桌面对台灯的支持力,符合了二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故B错误;
C、台灯受到的重力和台灯对桌面的压力,二力方向相同,因此二力不是一对平衡力,故C错误;
D、台灯受到的重力和桌面对台灯的支持力,符合了二力平衡的四个条件,是一对平衡力.故D错误.
答案:
A
【例7】★★★
如图小车连杆顶端用细线悬挂一小球M,小车连同小球M沿着斜面匀速向上或匀速向下做直线运动,在忽略空气阻力时,小球M的情景分别是图中的( )
A.①和②B.②和③C.③和④D.②和②
考点:
平衡状态的判断.
解析:
①③④图中小球受到竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力,显然二力不在一条直线上,因此小球不是处于平衡状态;
②图中小球受到竖直向下的重力和竖直向上绳子的拉力,二力符合二力平衡的条件,故小球处于平衡状态.
答案:
D
【测试题】
将物体甲放在水平桌面上匀速向右推动时,所用水平推力为F1,地面对物体甲的摩擦力为f1.现将物体乙叠放在物体甲上,如图所示,用水平拉力F2使物体甲向右匀速移动过程中,物体乙被左边墙上固定的细绳拉住且保持静止,地面对物体甲的摩擦力为f2,物体乙对物体甲的摩擦力为f3,细绳对物体乙的水平拉力为T.下列判断正确的是( )
A.f1>F1,f1的方向水平向左B.f2>F1,f2的方向水平向左
C.f2=F2,f2和F2是一对平衡力D.f3=T,f3和T是一对相互作用力
考点:
平衡力和相互作用力的区分;二力平衡条件的应用.
解析:
A、只有甲时;因为匀速,所以拉力所以f1=F1,故A错;
B、因为产生摩擦力f2的压力是甲乙重力和,所以大于产生摩擦力f1的压力;所以摩擦力自然就大(接触面不变)方向与运动方向相反,故B正确;
C当加入乙后甲乙还继续是平衡状态,仍然受力平衡对于甲来讲F2=f3+f2;故C错误;
D、对于乙,f3=T,但是T和f3大小相等,不代表是相互作用力,T是绳子拉乙,f3是物体乙对甲的摩擦力;很明显不是相互作用力.
答案:
B
模块三力的合成
一、知识点
1.合力:
几个力共同作用在一个物体上,它们的作用效果可以用一个力来代替,这个力叫那几个力的合力.
2.力的合成:
已知作用在一个物体上的几个力的大小和方向.求合力的大小和方向.
3.同一直线上二力合成规律:
⑴同向:
大小F=F1+F2;方向同二力方向.
⑵反向:
大小F=F1-F2;方向同较大力方向F1(此处假设F1为较大力).
二、例题精讲
【例8】★★★
如图所示,物体甲静止在水平桌面上,当物体乙轻放到甲上后,下列现象不可能发生的是( )
A.甲相对于桌面保持静止状态,而乙相对于甲也静止
B.甲相对于桌面保持静止状态,而乙相对于甲沿斜面滑下
C.甲相对于桌面向右运动,而乙相对于甲沿斜面滑下
D.甲相对于桌面向右运动,而乙相对于甲静止
考点:
摩擦力的方向;力与运动的关系;能量守恒定律.
解析:
A、B、物体甲静止在水平桌面上,当物体乙轻放到甲上后,若甲相对于桌面保持静止状态,我们可以看成甲与桌面合在一起,可以判断A、B可能发生;
C、乙的重力可以分解为两个力,一是对斜面的压力,二是沿斜面向下的力,后者可能会使物体乙下滑,同时,乙对甲的压力的作用,和甲对乙的摩擦力的作用,都有可能使甲本身向右发生运动,故C是可能发生的;
D、若甲相对于桌面向右运动,而乙相对于甲静止,此时没有对两个物体做功,甲、乙势能没有减少,则甲不会有动能.所以D与能量守恒定律相背.
答案:
D
【测试题】
如图所示,光滑的地面上有一足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计.当拉力F为5牛时,木板向右做匀速直线运动,然后把拉力增大到10牛时,下列分析正确的是( )
A.木板仍向右做匀速直线运动B.小木块将保持静止
C.弹簧测力计的示数为20牛D.弹簧测力计的示数为0牛
考点:
力与运动的关系.
解析:
⑴当拉力F为5牛时,由于使用动滑轮拉动木板,所以木板受到的拉力是10N,木板进行匀速直线运动,木板受到的摩擦力是10N,地面是光滑的,所以木板受到10N的摩擦力是木块施加的,由于物体间力的作用是相互的,所以木块受到木板的摩擦力是10N,木块相对竖直的墙面是静止的,所以弹簧测力计示数是10N.
⑵当拉力F为10牛时,木板受到向右的拉力变为20N,木块对木板的压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力保持10N不变,所以木板向右进行加速运动.木块受到的摩擦力不变.木块相对竖直墙面处于静止状态,弹簧测力计示数保持10N不变.
答案:
B
【例9】★★★
如图所示,实心铝块B、C的体积均为10cm3,已知铝的密度为2.7g/cm3.当B浸没在水中时,木块A恰能在水平桌面上向左匀速运动.若用铝块D替换C,使A在桌面上向右匀速运动,不计水与B之间的摩擦及滑轮与轴的摩擦,则D的质量应为:
( )
A.7gB.10gC.17gD.27g
考点:
二力平衡条件的应用.
解析:
⑴∵ρ=
,
∴铝块的质量:
m=ρV=2.7g/cm3×10cm3=27g,
铝块重力:
G=mg=0.027kg×10N/kg=0.27N,
铝块受到的浮力:
F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-6m3=0.1N,
木块右端受到的力:
F右=G-F浮=0.27N-0.1N=0.17N,
F左=G=0.27N,
木块匀速直线向左运动,所以木块受到的滑动摩擦力为:
F左=F右+f,
f=F左-0.27N-0.17N=0.1N.
⑵当木块向右匀速直线运动时,F右=F'左+f,
F'左=F右-f=0.17N-0.1N=0.07N,
所以D物体的质量为:
m=
=0.007kg=7g.
答案:
A
【测试题】
如图所示,放在水平桌面上的物体A重20N,通过滑轮挂着10N的物体B,当用15N的水平拉力F向左拉A时,A恰能在水平面上向左做匀速直线运动.若此时撤去拉力F,则A将( )(绳足够长且不计滑轮和绳重)
A.立即静止B.立即向右运动
C.向左运动后静止D.向左运动后再向右运动
考点:
二力平衡条件的应用;惯性.
解析:
A向左做匀速直线运动,所以受力平衡.
在水平方向,A受水平向左的拉力、B对A水平向右的拉力及水平向右的摩擦力.根据二力平衡条件F=f+GB,所以f=F-GB=15N-10N=5N.
若撤去F,根据B的重力和摩擦力的大小关系,由于惯性,物体A首先向左做减速运动,后向右运动.
答案:
D
模块四二力平衡
一、知识点
1.力的平衡:
物体受到几个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡,物体处于平衡状态.
2.二力平衡的条件:
作用在同一直线上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡.二力平衡的两个力同时作用在一个物体上.二力平衡的条件可简记为:
同体、等大、反向、共线.
二、例题精讲
【例10】★
小明用绳子拉着一石块在水平面上做匀速圆周运动,若石块受到的外力突然全部消失,石块将( )
A.立即停止运动B.继续做匀速圆周运动
C.做匀速直线运动D.落到地面上
考点:
牛顿第一定律.
解析:
如果石块受到的力突然全部消失,根据牛顿第一定律可知,石块由于惯性,将保持绳子断的那一瞬间的速度永远匀速运动下去,做匀速直线运动,故ABD错误,C正确.
答案:
C
【测试题】
如图所示,用10N的水平推力F去推一个在水平地面上的物体,物体做匀速直线运动,忽然所有的力都消失了,则物体接下来运动状态( )
A.马上静止B.运动一段后停下C.做匀速直线运动D.不能确定
考点:
牛顿第一定律.
解析:
原来物体做匀速直线运动,所有的力都消失,物体会保持原来运动的速度做匀速直线运动.
答案:
C
【例11】★★
如图所示,水平桌面上叠放的A、B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,拉力F1=5N,F2=3N,那么物体B的上下表面所受摩擦力的大小分别为( )
A.5N;2NB.3N;0NC.0N;2ND.5N;8N
考点:
二力平衡条件的应用;力作用的相互性.
解析:
A相对于B保持静止状态,水平方向上A受到拉力F1和摩擦力作用,摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力F1是5N,A受到的摩擦力是5N.
根据物体间力的作用是相互的,A受到B的摩擦力水平向左,大小是5N,所以B上表面受到A的摩擦力水平向右,大小是5N.
物体B进行匀速直线运动,水平方向上受到A对B水平向右的摩擦力、地面对B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2,这三个力是平衡力,所以地面对B水平向左的摩擦力与水平向左的拉力F2之和等于A对B水平向右的摩擦力,所以B下表面受到地面的摩擦力大小为2N.
答案:
A
【测试题】
如图,长方体甲、乙叠放在水平地面上,水平力F作用在甲上,使甲、乙一起向右作匀速直线运动,则( )
A.甲、乙之间没有摩擦力
B.水平地面对乙没有摩擦力
C.甲对乙的摩擦力大小为F,方向水平向右
D.水平地面对乙的摩擦力大小为F,方向水平向右
考点:
二力平衡条件的应用.
解析:
A、以甲为研究对象,由于做匀速直线运动,所以受力平衡,水平方向受向右的拉力F,所以受乙对其向左的摩擦力,A错误;
B、以甲、乙的整体为研究对象,由于受向右的拉力作用,所以还受向左的摩擦力作用,B错误;
C、由A知,甲受乙对其向左的摩擦力,根据力的作用的相互性,所以甲对乙向右的摩擦力作用,C正确;
D、由B知,水平地面对乙的摩擦力大小为F,方向水平向左,D错误.
答案:
C
【例12】★★
如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示.下列判断正确的是( )
A.t=3s时,物体受到平衡力的作用B.t=6s时,将F撤掉,物体立刻静止
C.2s~4s内物体所受摩擦力为3ND.t=1s时,物体所受摩擦力是lN
考点:
二力平衡条件的应用.
解析:
A、由速度-时间图像可知,t=3s时,物体做加速运动,因此受非平衡力作用;故A错误.
B、由速度-时间图像可知,t=6s时,物体做匀速直线运动,将F撤掉,物体由于惯性还要继续运动一段距离;故B错误;
C、由速度-时间图像可知,在2s~4s内,物体做匀加速运动,此时的拉力等于3N,但是拉力不等于摩擦力;故C错误;
D、由速度-时间图像可知,t=1s时,物体处于静止状态,受平衡力作用,又由
F-t图像可知物体受到的拉力为1N,因此物体所受摩擦力是lN.故D选项说法正确.
答案:
D
【测试题】
一个载重气球在空中受到1000牛的浮力时匀速竖直上升;若所载重物再增加10千克,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空气阻力均不变,则:
气球上升时受到的阻力为( )
A.1000牛B.900牛C.100牛D.50牛
考点:
二力平衡条件的应用.
解析:
⑴G=1000N;受力分析图如图1:
气球匀速上升:
G+F阻=F浮--①;
⑵G′=1000N+100N=1100N;受力分析图如图2:
气球匀速下降:
G′=F阻+F浮--②;
由题意知:
解方程①②得到F阻=50N
答案:
D