专题08 运动和力-初中应用物理知识竞赛专题讲义

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1.两个相互接触的物体，当它们做相对运动（或有相对运动趋势）时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动（或相对运动趋势）的力，称为摩擦力。摩擦力的方向总是与物体之间相对运动或相对运动趋势的方向相反。
2.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。
3.物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。惯性的大小由物体自身质量决定，与外界因素无关。
4.二力平衡条件：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。
【竞赛知识拓展】
1.摩擦力可分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。静摩擦力发生在相对静止的有相对运动趋势的两个物体之间。静摩擦力是被动力，静止物体所受静摩擦力与沿接触面方向的外力平衡。静摩擦力与压力大小无关。滑动摩擦力发生在相对滑动的两个物体之间，滑动摩擦力的大小与压力成正比。滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，在相同压力作用下，滑动摩擦力越大。滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
2.运动的合成和分解
一个复杂的运动可以分解为两个简单的运动。
小船过河可以分解为沿船头所指方向的运动和沿水流方向的运动；绳端（轻杆端）的速度可以分解为沿轻绳（轻杆）方向的运动和垂直于轻绳（轻杆）方向的运动。
【经典竞赛题分析】
例1．(2016全国初中应用物理知识竞赛)如图所示，生活中有很多方法都可以将斧头安紧在斧柄上，下面四种方法能更好地利用斧头惯性的是( )
【参照答案】A[来源:学*科*网]
例2. （2014上海市初中物理竞赛初赛试题）假设实心球体在空中下落时受到空气阻力大小正比球体半径与球体速度的乘积。现有实心木球甲、乙和实心铁球丙从高空由静止下落，如图19所示，三球的半径关系为R甲>R乙>R丙，若三球匀速到达地面的速度分别为v1、v2和v3，则下列结论有可能正确的是（ ）
图19

A．v3>v1>v2 B．v1>v2>v3 C．v1>v3>v2 D．v1=v2=v3
【参照答案】．ABC
例3. （2016上海物理竞赛）在托乒乓球跑步比赛中，某同学将质量为m的球置于球拍光面中心，在运动过程中受到的空气阻力与速度大小成正比，比例系数为k，运动中球拍拍面与水平方向夹角为θ，不计球与球拍间的摩擦，若要球始终保持在位于球拍中心不动，则做匀速直线运动时的速度为（）
（A）sinθ （B）csθ
（C）tanθ （D）ctθ
【参考答案】C
例4. （2016上海物理竞赛） 如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳能过光滑滑轮悬挂一重物G，其一端固定于支架的A点，另一端从穹形顶端B沿支架缓慢地向C点靠近，C点与A点等高。在此过程中绳子上的拉力（ ）
A．先变小后变大
B．先变大后不变
C．先变小后不变
D．先变大后变小
【参考答案】B
【竞赛实战训练】
图17
1. （2014上海市初中物理竞赛初赛试题）如图17所示，在水平力F的作用下，物体A紧贴在竖直的墙上并处于静止状态。若改变F的大小，则下列判断有可能正确的是（ ）
A．若适当增大F，则物体与墙之间的摩擦力增大[来源:学+科+网]
B．若适当增大F，则物体与墙之间的摩擦力不变
C．若适当减小F，则物体与墙之间的摩擦力减小
D．若适当减小F，则物体与墙之间的摩擦力不变
【参照答案】．BD
图11
2. （2014上海市初中物理竞赛初赛试题）如图11所示，轻杆AB能够以A为转轴在竖直平面内自由转动，杆的B端系一重为G的物体，用一根细绳通过定滑轮C系住杆的B端，另一端施加外力F，使轻杆由图示位置（θ接近30°）缓慢增大至150°的过程中，轻杆B端所受的作用力大小（ A ）
A．保持不变 B．逐渐减小
C．逐渐增大 D．先减小后增大
【参照答案】．A
3．以下实验中，主要是运用二力平衡条件分析解决问题的有【 】
A．利用弹簧测力计测量滑动摩擦力
B．利用弹簧测力计测量物体重力
C．利用天平测量水的重力
D. 利用量筒测量水的重力
【参考答案】：AB
4. (2009上海初中物理知识竞赛复赛题)右图是水平公路上从车后看到的一辆行驶着的汽车的右后轮，根据图中所示现象可知：( )
(A)汽车正在向左转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏左
(B)汽车正在向左转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏右
(C)汽车正在向右转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏左
(D)汽车正在向右转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏右
【参考答案】：.B
项B正确。
图13
5. （2014上海市初中物理竞赛初赛试题）如图13所示，XOY为直角支架，两根细绳的一端都拴在重物P上，另一端分别固定于支架的A、B两点。开始时， 杆OX、绳BP水平，杆OY竖直，绳PA与水平方向夹角为60°。现使支架绕过O点的水平轴在竖直平面内顺时针方向缓慢转动至杆OY水平，在上述过程中，绳AP、BP的拉力TA、TB的变化情况是（ ）
A．TA减小，TB先减小后增大
B．TA减小，TB先增大后减小
C．TA先减小后增大，TB增大
D．TA先增大后减小，TB增大
【参照答案】．B
6．(2012全国初中应用物理知识竞赛)早晨，小明骑着自行车沿平直的公路驶向学校，强劲的北风迎面吹来，此时地面对车前轮的摩擦力为f1，对车后轮的摩擦力为f2。则下列说法中正确的是 （ ）
A．f1与前进方向相反，f1＜ f2
B．f2与前进方向相反，f1＞f2
C．f1与前进方向相同，f1 ＜f2
D．f2与前进方向相同，f1＞f2
【参考答案】：A
7．(2012浙江杭州)甲、乙两位同学坐在静止的列车上，在他们之间的水平桌面上放置一只静止的鸡蛋。列车向右（与甲的朝向相同）方向启动时，乙将看到鸡蛋
A．向甲运动 B．向乙运动
C．静止不动 D．在原位置转动
【参考答案】A
8. (2012常州)运动场上，下列现象中，没有利用惯性的是（ ）
【参考答案】B
9.（2012宜昌）关于力与运动的关系，下列说法正确的是（ ）
A．静止的物体不受力的作用
B．运动的物体一定受到力的作用
C．物体的运动并不需要力来维持
D．没有力的作用运动物体就会慢慢停下来
【参考答案】C
10.如图所示，小车处在水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮与钩码相连，在轻绳的拉力作用下沿桌面做匀速运动．若突然剪断轻绳，则小车
A．将继续向前匀速运动 B．运动的将越来越慢
C．将立即停止运动 D．受的摩擦力将越来越大
【参考答案】B
11. (2009上海初中物理知识竞赛复赛题)如图所示，弹性小球撞击地面前的速度方向与水平地面的夹角为α，撞击后离开地面时的速度方向与水平地面的夹角为β，则下列说法中正确的是：( )
(A)无论地面光滑与否，总有β=α
(B)无论地面光滑与否，总有β