专题08运动和力-2022年中考物理解题技法速练

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【疑难诠释】牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动状态无关，所以力不是产生或维持运动的原因。
【典例剖析】对于物理学中关于运动与力的发展过程和研究方法的认识，下列说法中正确的是（ ）
A．亚里士多德首先提出了惯性的概念
B．伽利略首先提出力不是维持物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因
C．牛顿第一定律是能够通过现代的实验手段直接来验证的
D．物体只要受到了力的作用，它的运动状态就一定会发生改变
【答案】B
【解析】
AB．伽利略在1632年出版的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》书中首先提出了惯性的概念，认为力不是维持物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因。故A错误，B正确；
C．牛顿第一定律是通过实验加推理的方法得出的。故C错误；
D．当物体受到平衡力的作用时，物体的运动状态不会发生改变；当物体受到非平衡力作用时，物体的运动状态一定发生改变。故D错误。
故选B。
二．如何解答平衡力问题？
【方法技巧】①明确研究对象处于何种平衡状态。
②根据二力平衡的条件（同体、共线、等大、反向）确定某一方向上受到的一对平衡力进而求解。要注意平衡力和相互作用力都是大小相等、方向相反、作用在同一直线上，但是平衡力作用在一个物体上，相互作用力作用在两个物体上。
【典例剖析】
1．下列说法正确的是（ ）
A．桌面上的物理课本受到的重力和支持力是一对作用力和反作用力
B．牛顿第一定律是通过大量实验直接验证得出来的
C．匀速下落的雨滴受到的重力和阻力是一对平衡力
D．物体受平衡力的作用，一定保持静止状态
【答案】C
【解析】
A．桌面上的物理课本受到的重力和支持力都作用在同一物体课本上，所以不是一对相互作用力，而使一对平衡力，故A错误；
B．牛顿第一定律是在实验的基础上，经过推理、概括出来的，故B错误；
C．匀速下落的雨滴受到的重力和阻力作用在同一个物体上，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，所以是一对平衡力，故C正确；
D．物体受到平衡力的作用时，可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，故D错误。
故选C。
2．下列关于力和运动的说法中正确的是（ ）
A．人站在水平地面上，人受到的重力和支持力是一对平衡力
B．推出去的铅球可以在空中继续运动，是因为铅球受到惯性的作用
C．鸡蛋磕到碗边上鸡蛋破了，是因为碗对鸡蛋的力大于鸡蛋对碗的力
D．在草地上滚动的足球，最终会停下来，是因为物体的运动需要力来维持
【答案】A
【解析】
A．人站在水平地面上，受到一个向下的重力和一个向上的支持力，重力和支持力作用在同一个物体上，方向相反，大小相等，同一直线上，属于一对平衡力，故A正确；
B．惯性是物体的一种属性，不是力，故不能讲受到惯性的作用，应该讲由于惯性，故B错误；
C．力的作用是相互的，鸡蛋磕到碗边，故碗对鸡蛋的力等于鸡蛋对碗的力，故C错误；
D．在草地上滚动的足球，最终会停下来，因为足球受到阻力的作用，故D错误。
故选A。
三．如何解释惯性现象？
【方法技巧】 (1)明确研究的是哪个物体，它原来处于怎样的运动状态；
(2)当外力作用在该物体的某部分(或外力作用在与该物体有关联的其他物体上)时，这一部分的运动状态的变化情况；
(3)该物体另一部分由于惯性仍保持原来的运动状态；
(4)最后会出现什么现象。
易错点：因为惯性是一种性质，不是力，因此不能理解为“受到惯性作用”。
【典例剖析】高速公路上常常会见到“限速”或“保持车距”的提示牌。对于高速行驶的汽车，“限速”和“保持车距”可以有效避免突发情况下急刹车时，由于汽车具有___________不能及时停住而造成交通事故。炎热的夏日，驾车行驶在平直的高速公路上，常常会看到公路远处似乎有“积水”，“积水”中还有汽车、电线杆等物体的倒影，如图所示；但行驶至该处时“积水”却消失了。这种现象称之为“公路蜃景”，是由于光通过不均匀的空气时发生___________形成的。
【答案】 惯性 折射
【解析】
[1]惯性是物体保持原有运动状态不变的性质，对于高速行驶的汽车，“限速”和“保持车距”可以有效避免突发情况下急刹车时，由于汽车具惯性不能及时停住而造成交通事故。
[2]光由一种介质斜射入另一种介质（或在同种不均匀介质中斜射）时传播方向会发生改变。 “公路蜃景”，是由于光通过不均匀的空气时发生折射形成的。
四．如何判断惯性现象？
【方法技巧】要判断一种现象是否属于惯性现象就要看发生这种现象时，物体的惯性是否表现出来了，如果表现出来，就属于惯性现象；否则，就不属于惯性现象。
如球在草地上越滚越慢并不是由于足球的惯性所致，故不属于惯性现象，如果换一种问法“踢出去的足球为什么能在草地上滚动很长一段距离？”这里惯性就表现出来了，因而这种现象就属于惯性现象。
【典例剖析】斧子的斧头变松了，人们常用撞击斧柄下端紧套在斧柄上（如图所示），这是因为______，这样斧头就会牢牢地套在斧柄上了，斧柄下端撞击木墩时，以斧柄为参照物，斧头是______（选填“运动”或“静止”）的。请在图中画出斧头所受重力的示意图。( )
【答案】 斧头具有惯性 运动
【解析】
[1]一切物体都有保持原来运动状态不变的性质叫惯性。斧柄和斧头原来都是运动的，当斧柄下端撞击到木墩时，斧柄突然停止运动，由于斧头具有惯性，斧头原保持原来的运动状态继续运动，这样斧头就会牢牢地套在斧柄上了。
[2]斧柄下端撞击木墩时，以斧柄为参照物，斧头相对于斧柄的位置发生了变化，故斧头是运动的。
[3]斧头受到竖直向下的重力的作用，作用点在斧头的重心，斧头所受重力的示意图如下图所示：
五．如何理解力和运动的关系？
【方法技巧】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。
力和运动的关系可用树形结构图表示如下：
特别提醒：力和运动的关系是互逆的：
【典例剖析】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所示的变化，则列车的运动状态可能发生的变化是：①列车突然向________（选填“左””或“右”）启动；②列车向________（选填“左””或“右”）运动时突然刹车。

【答案】 左 右
【解析】
①列车由静止突然向左启动，水杯由于受到摩擦力会随列车一起向左运动，而水杯中的水由于惯性还将保持原来的静止状态，此时水面会向右倾斜；
②列车向右运动过程中突然刹车，水杯由于受到摩擦力会随列车一起向右减速运动，而水杯中的水由于惯性还将保持原来的速度运动，此时水面会向右倾斜。
六．怎样理解“相对运动”和“相对运动趋势”呢？
所谓“相对”是指把与研究对象接触的另一个物体作为参照物，如果位置发生变化，就发生了“相对运动”，如果位置不发生变化，就称为“相对静止”。所谓“趋势”的判断，就是在假定两相对静止物体之间没有摩擦时，两物体还是相对静止，则这两物体间就没有“运动趋势”，如能发生相对运动就有“运动趋势”，相对运动的方向就是相对运动趋势的方向。
【典例剖析】小红想探究哪些因素影响滑动摩擦力的大小，她用一个表面光滑程度相同的木块及其它器材，完成了如图1所示的、B、C三次实验。
（1）小红把木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向________拉动木块，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小；
（2）通过比较、B两次实验，且多次实验后，可得到实验结论为：当________（选填“接触面积”或“接触面粗糙程度”）相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）实验中，大家发现弹簧测力计示数很难稳定，于是设计了如图2所示的装置来进行实验，水平传送带的速度可以调节，定滑轮摩擦忽略不计。当传送带加速运动时，弹簧测力计的示数________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）生活中不仅有滑动摩擦还有静摩擦，如图3所示，下列判断不正确的是________。
A．瓶子没有掉下来是手对瓶子的摩擦力作用
B．当增大手对瓶的握力时，手与瓶间的摩擦力变大
C．当向瓶中装入水时，手与瓶间的摩擦力变大
【答案】 匀速直线 接触面粗糙程度 不变 B
【解析】
（1）[1]实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，这样木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）[2]小红通过比较、B两次实验可知，都在木板上拉动物体，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，弹簧测力计示数不同，滑动摩擦力大小不同，故结论为：接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）[3]某次实验中，当弹簧测力计的示数稳定后，改变传送带的速度大小，大家发现弹簧测力计的示数没有改变，则滑动摩擦力大小不变，说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小无关。
（4）[4]A．瓶子受到的摩擦力和瓶子对手的摩擦力是一对相互作用力，瓶子没有掉下来是手对瓶子的摩擦力作用，故A正确，A不符合题意；
B．瓶子静止时，在竖直方向受到的摩擦力与重力是一对平衡力，摩擦力等于重力，手对瓶子的握力增大，则瓶子所受的摩擦力不变，故B错误，B符合题意；
C．向瓶子里倒水，瓶子的重力增大，由于瓶子仍静止，重力与摩擦力仍是平衡力，所以瓶子所受的摩擦力增大，故C正确，C不符合题意。
故B。
七．惯性和惯性定律有何区别？
【典例剖析】判断题
（1）惯性和惯性定律都是指物体保持静止或匀速直线运动状态，所以它们是一回事。( )
（2）惯性定律中的物体没有受到外力是指物体上没有任何力的作用。( )
（3）不受外力作用的物体是不存在的。( )
（4）物体只有受到力的作用才能发生运动。( )
（5）物体在不受外力作用时，保持原来运动状态不变的性质叫惯性。( )
（6）物体在静止时不易推动，说明物体静止时比运动时惯性大。( )
（7）射击时，子弹出膛后能继续在空中飞行，这是由于空气阻力不大的缘故。( )
（8）力的作用不是使物体运动，而是使物体运动状态发生改变。( )
【答案】 错误 错误 正确 错误 错误 错误 错误 正确
【解析】
（1）[1]惯性不等同于惯性定律，因为惯性是物体本身具有的性质，而惯性定律主要强调的是运动与力的关系，故错误；
（2）[2]惯性定律中的物体没有受到外力是指物体所受外力为零或没有受到外力，故错误；
（3）[3]不受外力作用的物体是不存在的，例如万有引力存在于任何两个物体之间，故正确；
（4）[4]物体在不受力的情况下可以保持匀速直线运动，故错误；
（5）[5]物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，称为惯性，故错误；
（6）[6]惯性大小只与质量有关，与是否运动无关，故错误；
（7）[7]射击时，子弹出膛后能继续在空中飞行，是由于子弹具有惯性，能保持原有的运动状态，故错误；
（8）[8]力是改变物体运动状态的原因，物体能保持运动是由于具有惯性，故正确。
八．如何理解滑动摩擦力大小的影响因素？
【方法技巧】 滑动摩擦力的大小与接触面的面积大小无关，与物体的运动快慢无关，它只与接触面的粗糙程度和压力大小有关。只要接触面的粗糙程度和压力大小不变，则滑动摩擦力就不变。
【典例剖析】在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板，实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。
（1）用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做匀速直线运动，此时滑动摩擦力的大小______（选填“大于”“等于”或“小于”）拉力的大小；此实验是利用______的原理；
（2）比较______两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系；
（3）如图戊所示，若斜向上拉动木块A做匀速直线运动，那么相比水平匀速拉动，木块A受到的滑动摩擦力将______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）刚开始小兰做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图像如图乙所示，木块的速度随时间变化的图像如图丙所示，则木块在第4s时的摩擦力为______N；则木块在第7s时的摩擦力为______N；
（5）小东同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丁所示：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，此时木块受到的摩擦力方向向______，这样改进的好处是______。
【答案】 等于 二力平衡 2、3 变小 3 3 水平向右 不用控制木板做匀速直线运动
【解析】
（1）[1][2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小，实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据二力平衡知识测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
（2）[3]探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，要控制压力一定，故比较第2、3次实验。
（3）[4]此时拉力斜向上，木块对地面的压力小于水平匀速拉动时的压力，接触面粗糙程度不变，所测摩擦力比水平匀速拉动时的摩擦力要小一些。
（4）[5][6]由图丙知，2~6s物体做匀速运动，此时物体处于平衡状态，受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图乙知此过程的拉力为3N，所以木块在第4s时的滑动摩擦力为3N；6~8s物体做减速运动，但由于压力和接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，仍为3N，故第7s时，摩擦力为3N。
（5）[7][8]木块相对地面处于静止状态，受到平衡力的作用，拉力和摩擦力大小相等，方向相反，此时木块相对于木板向左运动，所以受到的摩擦力方向水平向右；改进后，木块与弹簧测力计固定不动，拉动木板运动，该实验设计的优点是：一方面，不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作，另一方面，由于弹簧测力计静止便于读数。区别
惯性
惯性定律
条件
任何情况下
物体不受到外力作用时
本质
物体本身的属性
描述物体在一定条件下所遵循的运动规律