专题02 力学基础

专题02力学基础模块解读机械运动机械运动力学基础运动计算参照物运动图像弹力重力摩擦力常见的力力与运动牛顿第一定律与惯性二力平衡模块一机械运动1.运动的描述与参照物（1）机械运动=1\*GB3①定义：物体的空间位置不断发生改变的运动叫做机械运动=2\*GB3②分类（2）参照物：以某一物体为标准来判断另一物体的运动状态，这个标准就是参照物（3）运动的相对性=1\*GB3①如果被研究的物体与参照物之间的相对位置发生了变化，物体就是运动的，否则就是静止的=2\*GB3②同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物，这就是运动和静止的相对性2.速度（1）定义：物体在单位时间内通过的路程，叫做速度（2）公式：，s表示路程，t表示时间，v表示速度（3）物理意义：反映了物体运动的快慢（4）单位及换算：1m/s=3.6km/h（5）常见速度估值=1\*GB3①人正常步行的速度约为1.1m/s=2\*GB3②骑自行车的速度约为5m/s=3\*GB3③男子百米赛跑中优秀运动员的平均速度约为10m/s=4\*GB3④高铁的速度约为100m/s3.描述匀速直线运动的两类图像例1参照物及其选择2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，首次实现月球背面着陆。当嫦娥四号从空中下降时，说嫦娥四号是运动的，所选参照物是（）A．嫦娥四号 B．月球表面C．嫦娥四号上的照相机 D．嫦娥四号上的计算机练1.1平直公路上并排停放着两辆汽车，一段时间后，坐在甲车上的小明感觉乙车向北运动，关于两辆汽车的运动情况，下列说法错误的是（）A．以乙车为参照物，甲车一定向南运动B．甲车为参照物，地面不一定是静止的C．以路边的树为参照物，甲车静止、向北运动、向南运动都有可能D．以路边的树为参照物，乙车可能向北运动，但不可能向南运动例2速度公式及其应用小红坐在匀速行驶的小汽车内，发现前方路旁停着一辆普通大客车，观测到自己经过大客车的时间约为1s，则小汽车的速度最接近于（）A．10km/h B．40km/h C．70km/h D．100km/h练2.1为了督促司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示，汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次超声波信号，第一次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.5s，第二次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.4s。若测速仪发出两次信号的时间间隔是0.9s，超声波的速度是340m/s，下列说法中正确的是（）A．汽车接收到第一次信号时，距测速仪170mB．汽车两次接收到信号时位置相距34mC．在该测速区内，汽车的速度是18.9m/s D．在该测速区内，汽车的速度是20m/s例3运动图像分析甲、乙两物体运动时，路程与时间关系的s﹣t图象如图所示，其中甲为曲线，乙为直线，在t=5秒时两线相交，则由图象可知（）A．两物体在t=5秒时一定相遇 B．两物体在5秒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，乙物体做匀速运动练3.1某次龙舟比赛中，有人对某组在平行赛道上比赛的甲乙两队龙舟的速度与时间关系进行了仔细研究，得出了甲乙的速度与时间关系图象如图。根据图象可知，下列说法正确的是（）A．0﹣t1时刻两队所走距离相等 B．t1时刻甲队比乙队运动得快C．t1时刻甲队超过乙队 D．t1时刻甲乙两队速度相等模块二常见的力1.力（1）力的定义及单位=1\*GB3①概念：力是物体对物体的作用=2\*GB3②单位：国际单位制中力的单位为牛顿，简称牛，符号用N表示=3\*GB3③说明：力的产生不能脱离物体，当发生力的作用时，总有两个物体存在，一个是施力物体，一个是受力物体，由于物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体（2）力的作用效果=1\*GB3①力能使物体发生形变=2\*GB3②力能改变物体的运动状态，物体的运动状态是指物体运动的快慢和运动的方向（3）力的三要素：大小、方向和作用点2.重力（1）产生：物体由于地球吸引而受到的力（2）重力的三要素=1\*GB3①大小：G=mg，G表示重力，m表示质量，通常g取9.8N/kg=2\*GB3②方向：竖直向下=3\*GB3③作用点：重心3.弹力与力的测量（1）弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力，常见的弹力有支持力、拉力、压力等（2）弹簧测力计的使用和读数原理在一定范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧就会被拉的越长作用测量力的大小使用前=1\*GB3①观察弹簧测力计的量程和分度值=2\*GB3②要使指针对准零刻度线，若有偏差要进行调零使用中测量时被测力方向应与弹簧轴线方向一致读数时视线要正对刻度线4.摩擦力（1）摩擦力的分类：静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力（2）摩擦力的产生条件：相互挤压的物体有相对运动或相对运动的趋势（3）摩擦力的方向：总是与物体相对运动或相对运动趋势方向相反，有时可以根据力的作用效果来判断摩擦力的方向（4）滑动摩擦力大小的影响因素：接触面的粗糙程度和压力大小（5）改变摩擦力大小的方法=1\*GB3①增大有益摩擦：增大接触面的粗糙程度，增大压力=2\*GB3②减小有害摩擦：减小接触面的粗糙程度，减小压力，变滑动摩擦为滚动摩擦，使接触面分离例4力的基本概念关于力，以下说法中正确的是（）A．物体间只有相互接触了才能产生力的作用B．用力挤压玻璃瓶，玻璃瓶不会发生形变C．环绕地球运行的卫星不受任何力的作用D．施力物体同时一定也是受力物体练4.1下列有关力的说法正确的是（）A．用力捏橡皮泥，橡皮泥发生形变，说明力可以改变物体的形状B．推门时离门轴越近，用力越大，说明力的作用效果只与力的作用点有关C．用手提水桶时，只有手对手桶施加了力，而水桶对手没有力的作用D．放在桌面上的水杯对桌面的压力的施力物体是桌面例5重力以下关于重力的说法中错误的是（）A．重力的施力物体是地球B．重力的方向总是竖直向下的C．在同一位置，质量大的物体受到的重力大D．重力的作用点叫重心，物体的重心都在物体上练5.1下列物体中，重力大小最接近10N的是（）A．一头牛 B．一位中学生 C．一件棉衣 D．一盒火柴例6弹力一个物体放在水平地面上，下列关于物体和地面受力情况的叙述中，正确的是（）A．地面受到向下的弹力是因为地面发生的形变产生的B．地面受到向下的弹力是因为物体发生的形变产生的C．地面对物体施加了向上的弹力和支持力D．物体离开了地面，支持力没有了，弹力仍然存在练6.1如图所示的三个装置中，弹簧和小球均完全相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3，其大小关系是（）A．L1=L2＞L3 B．L1=L2＜L3C．L1＞L2＞L3 D．L1=L2=L3例7摩擦力窗玻璃上趴着一只壁虎（如图），水平向右推窗，当壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中，壁虎受到摩擦力的方向是（）A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向左 D．水平向右练7.1在粗糙程度相同的水平面上，重为10N的物体在F=5N的水平拉力作用下，沿水平面由A点匀速运动到B点，此时撤去拉力，物体继续向前运动到C点停下来，此过程中下列说法正确的是（）A．物体在AB段摩擦力等于10N B．物体在AB段摩擦力小于5NC．物体在BC段摩擦力等于5N D．物体在AB段摩擦力大于BC段摩擦力模块三力与运动1.牛顿第一定律（1）内容：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态（2）说明：=1\*GB3①牛顿第一定律是通过科学推理而概括出来的，不能用实验来直接证明=2\*GB3②力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因2.惯性（1）定义：一切物体都具有保持原有的速度大小和方向的性质，我们把物体保持匀速直线运动状态或者静止状态的性质叫做惯性（2）影响因素：只与物体的质量大小有关（2）惯性的利用和防范=1\*GB3①利用：运动员起跳时快速助跑、用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上等=2\*GB3②防范：汽车中司机和乘客配备安全带等3.二力平衡（1）二力平衡状态：一个物体在两个力的作用下，保持静止或匀速直线运动状态，就说这两个力是平衡的，物体处于平衡状态（2）二力平衡条件：两个力作用在同一个物体上，两个力的大小相等、方向相反，且两个力作用在同一条直线上4.平衡力和相互作用力的比较一对平衡力一对相互作用力相同点二力大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上不同点作用在同一物体上分别作用在两个物体上没有依存关系，不一定是同性质的力同时产生，同时消失，同时增大，同时减小，一定是同性质的力例8牛顿第一定律与惯性某运动会的比赛中涉及到一些物理现象，下列说法正确的是（）A．乒乓球比赛时，球在空中飞行，所有力全部消失，球一定落向地面B．百米比赛时，运动员冲线后不能立即停下，是因为运动员受到惯性力的作用C．跳远比赛时，运动员需要助跑，是为了增大惯性，跳得更远D．足球比赛时，抱在守门员手中的足球也具有惯性练8.1双休日小陈坐高铁去上海看外婆，在行驶的车厢里，他把一块橡皮从静止开始释放，如图所示，对橡皮的判断正确的是（）A．高铁匀速直线行驶，橡皮由于受到惯性作用，落在B处B．高铁匀速直线行驶，橡皮落在A、B、C处都可能C．无论高铁怎样运动，橡皮一定落在B处D．橡皮离开手后，高铁加速，橡皮可能落在A处练8.2小球A静止放在光滑车厢底板上（设车厢底板足够长），如图所示。当车厢受到水平向右的力F作用时，车厢从静止开始在水平地面上作速度越来越大的直线运动，则小球A相对于地面的运动情况是（）A．作匀速直线运动 B．作与车厢同方向速度越来越大的直线运动C．处于静止状态 D．作与车厢反方向速度越来越大的直线运动例9平衡力与二力平衡条件的应用如图所示，木块竖立在小车上，随小车一起以相同的速度在水平地面上向右做匀速直线运动，不考虑空气阻力，下列说法中正确的是（）A．如果小车突然停止运动，木块将向左倾倒B．由于木块向右运动，木块受到向左的摩擦力C．小车对木块的支持力与木块受到的重力是一对平衡力D．木块对小车的压力与地面对小车的支持力是一对相互作用力练9.1水平面上叠放着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，已知F1＝10N，F2＝6N，那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是（）A．A对B的摩擦力为10N，水平向右 B．B对地面的摩擦力为4N，水平向左C．A受到摩擦力为4N，水平向左 D．地面对B的摩擦力为6N，水平向左练9.2如图，重为500N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬，此阶段他受到的摩擦力为f1；小科停在A处稍作休息，此阶段他受到的摩擦力为f2；之后沿杆匀速下滑，此阶段他受到的摩擦力为f3。下列说法正确的是（）A．f1＞500N，方向竖直向下 B．f2=500N，方向竖直向下C．f3＜500N，方向竖直向上 D．f1=f2=f3，方向都竖直向上

专题02力学基础答案全解全析例1.B解：当嫦娥四号从空中下降时，以嫦娥四号、嫦娥四号上的照相机、嫦娥四号上的计算机为参照物，嫦娥四号与它们之间均没有位置变化，是静止的；以月球表面为参照物，嫦娥四号对于月球表面之间的位置不断发生变化，是运动的，所以说嫦娥四号是运动的，所选参照物是月球表面。故选：B。练1.1.D解：坐在甲车上的小明感觉乙车向北运动，甲车的运动有5种情况：①甲车不动，乙车向北运动；②乙车不动，甲车向南运动；③甲车向南运动，乙车向北运动；④甲车向北运动，乙车也向北运动，但甲车比乙车慢；⑤甲车向南运动，乙车也向南运动，但甲车比乙车快；A、坐在甲车上的小明感觉乙车向北运动，以乙车为参照物，甲车一定向南运动，故A正确；B、坐在甲车上的小明感觉乙车向北运动，甲车可能静止，也可能运动，故以甲车为参照物，地面不一定是静止的，故B正确；C、坐在甲车上的小明感觉乙车向北运动，以路边的树为参照物，甲车可能静止也可能向北运动，也可能向南运动，故C正确；D、以路边的树为参照物，乙车可能静止也可能向北运动，也可能向南运动，故D错误。故选：D。例2.B解：大客车的长度L=10m，小汽车运动的路程s=L=10m，小汽车的速度：v===10m/s=36km/h，最接近于B选项。故选：B。练2.1.D解：（1）第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s，由v=可得汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪：s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m，故A错；第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s，所以第二次信号到达汽车的时间为0.2s，汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪：s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m；汽车两次接收到信号时位置相距（即汽车行驶的距离）：s′=s1﹣s2=85m﹣68m=17m，故B错；（2）汽车行驶这17m共用的时间：t′=△t﹣t1+t2=0.9s﹣0.25s+0.2s=0.85s，所以汽车的车速为：v′===20m/s，故C错、D正确。故选：D。例3.D练3.1.D解：AC．由图象可知，0～t1时间内，甲队龙舟的平均速度小于乙队龙舟的平均速度，由v=的变形式s=vt可知，甲队龙舟所走的距离小于乙队龙舟走过的距离，所以，t1时刻甲队不可能超过乙队，故AC错误；BD．由图象可知，t1时刻甲乙两队速度相等，两队运动的快慢相同，故B错误、D正确。故选：D。例4.D解：A、不接触的物体也能产生力的作用，如两个不接触的磁铁也能产生吸引或排斥的作用，故A错误；B、用力捏玻璃瓶，玻璃瓶也会发生形变，不过不明显罢了，故B错误；C、环绕地球运行的卫星也受到重力的作用，故C错误；D、由于物体间力的作用是相互的，所以施力物体也一定是受力物体，故D正确。故选：D。练4.1.A解：A、用力捏橡皮泥，橡皮泥发生形变，说明力可以改变物体的形状，即力可以使物体发生形变；故A正确；B、推门时离门轴越近，用力越大，说明力的作用效果与力的作用点有关，另外力的作用效果还与力的大小和方向有关；故B错误；C、物体间力的作用是相互的；用手提水桶时，手对手桶施加了力，同时水桶对手也施加了反作用力；故C错误；D、放在桌面上的水杯对桌面的压力的施力物体是水杯，受力物体是桌面；故D错误；故选：A。例5.D解：A、重力都是受地球的吸引而获得的，重力的施力物体是地球，所以A正确；B、重力的方向总是竖直向下，所以B正确；C、物体的重力跟它的质量成正比，在同一位置，质量大的物体受到的重力，所以C正确；D、重力的作用点叫重心，物体的重心不一定在物体上，例如篮球的重心。所以D错误。故选：D。练5.1.C例6.B解：AB、地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变，而产生了向下压地面的力，故A错误，B正确；CD、地面对物体施加了向上的弹力是因为地面发生了形变，而产生了向上的支持力，支持力就是弹力，支持力没有了，弹力也没有了，故CD错误。故选：B。练6.1.D解：弹簧的长度与受到的拉力的大小有关，相同的弹簧，受到的外力越大，弹簧的伸长量越大，弹簧的长度越长。图1中弹簧受到的拉力等于下面一个小球的重力大小为G；图2中弹簧受到的拉力也是右边小球的重力大小为G；故弹簧长度L1=L2；图3中弹簧受到两个小球的拉力而平衡，其情况可以等效为图2，故弹簧的长度L3=L2；故L1=L2=L3；故选：D。例7.A解：当壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中，壁虎和玻璃之间相对静止的，壁虎受到平衡力的作用，竖直方向上壁虎受到重力和摩擦力的作用，重力的方向竖直向下，摩擦力的方向竖直向上。故选：A。练7.1.C解：AB、物体在AB段做匀速直线运动，处于平衡状态，则拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，所以fAB=F=5N，故AB错误；CD、在BC段物块做减速运动，因压力大小与接触面的粗糙程度均不变，所以滑动摩擦力的大小不变，还是5N，故C正确，D错误；故选：C。例8.D解：A、球在空中飞行，处于运动状态，若所有力全部消失，球将做匀速直线运动。故A错误；B、百米比赛时，运动员冲线后不能立即停下，是因为运动员具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性力的作用。故B错误；C、惯性仅仅与物体的质量有关，跳远运动员助跑是为了增加自己的速度，不能增加惯性。故C错误；D、任何物体在任何时候都具有惯性，故足球比赛时，抱在守门员手中的足球也具有惯性。故D正确。故选：D。练8.1.D解：因为橡皮随车一起向右做匀速运动，当从静止开始释放，橡皮由于惯性，将仍然保持水平原来的速度向右运动，因此在重力的作用下小球将落在B点；惯性是物体本身的一种属性，不能说受到惯性；像皮离开手后，高铁加速，橡皮可能落在A处，因为橡皮的速度小于高铁的速度。故选：D。练8.2.C解：对小球受力分析可知，车内的小球只受竖直方向的重力和支持力，这两个力是一对平衡力，小球所受合外力为零，所以无论车厢如何运动，小球相对于地面仍然处于静止状态。故选：C。例9.C