6.(扬州中考)请你补全关于“力与运动”的知识结构图。

(1) (2) (3)
(1) (2) (3)
答案
不变
改变
直线运动
改变
直线运动
解析
【分析】
首先梳理力与运动的逻辑关系:物体的受力情况决定运动状态的变化。
1. 先看不受力和受力平衡的情况:根据牛顿第一定律和平衡状态的特点,此时物体的运动状态不会发生变化,所以(1)应填表示运动状态稳定的描述;
2. 再看受力不平衡的情况:当物体受力不平衡时,合力不为零,会导致运动状态(速度大小或方向)改变,所以(2)填运动状态变化的描述;
3. 最后看运动状态的分类:运动状态分为直线运动和曲线运动,其中静止、匀速直线运动、变速直线运动都属于直线运动范畴,因此(3)填对应的运动类别。
【解析】
1. 当物体不受力或受力平衡时,处于平衡状态,运动状态保持不变,故(1)填“不变”;
2. 当物体受力不平衡时,合力不为零,运动状态(速度的大小或方向)会发生改变,故(2)填“改变”;
3. 运动状态分为直线运动和曲线运动,其中静止、匀速直线运动、变速直线运动都属于直线运动,因此(3)填“直线运动”。
【答案】
(1) 不变;(2) 改变;(3) 直线运动
【知识点】
力与运动的关系;牛顿第一定律;平衡状态
【点评】
本题考查力与运动的基础概念,重点考查受力情况与运动状态变化的对应关系,以及运动状态的分类,需要学生熟练掌握相关基础知识,理清知识间的逻辑联系。
【难度系数】
0.8
首先梳理力与运动的逻辑关系:物体的受力情况决定运动状态的变化。
1. 先看不受力和受力平衡的情况:根据牛顿第一定律和平衡状态的特点,此时物体的运动状态不会发生变化,所以(1)应填表示运动状态稳定的描述;
2. 再看受力不平衡的情况:当物体受力不平衡时,合力不为零,会导致运动状态(速度大小或方向)改变,所以(2)填运动状态变化的描述;
3. 最后看运动状态的分类:运动状态分为直线运动和曲线运动,其中静止、匀速直线运动、变速直线运动都属于直线运动范畴,因此(3)填对应的运动类别。
【解析】
1. 当物体不受力或受力平衡时,处于平衡状态,运动状态保持不变,故(1)填“不变”;
2. 当物体受力不平衡时,合力不为零,运动状态(速度的大小或方向)会发生改变,故(2)填“改变”;
3. 运动状态分为直线运动和曲线运动,其中静止、匀速直线运动、变速直线运动都属于直线运动,因此(3)填“直线运动”。
【答案】
(1) 不变;(2) 改变;(3) 直线运动
【知识点】
力与运动的关系;牛顿第一定律;平衡状态
【点评】
本题考查力与运动的基础概念,重点考查受力情况与运动状态变化的对应关系,以及运动状态的分类,需要学生熟练掌握相关基础知识,理清知识间的逻辑联系。
【难度系数】
0.8
7.(内江中考)某同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后能够继续向上运动,是因为排球具有。排球的重力为 2.7 N,在竖直上升的过程中,某时刻所受空气阻力大小为 0.5 N,方向竖直向下,此时排球所受合力大小为N。
答案
惯性
3.2
3.2
解析
【分析】
对于第一空,思考物体运动状态的维持原因:排球离开胳膊前是向上运动的,离开胳膊后,由于物体具有保持原来运动状态不变的性质(惯性),所以能继续向上运动。对于第二空,先确定受力方向:排球竖直上升时,重力方向始终竖直向下,空气阻力阻碍排球运动,方向也竖直向下,两个力方向相同,合力大小为两力大小之和,代入数值计算即可得出结果。
【解析】
1. 排球离开胳膊后能够继续向上运动,是因为排球具有惯性,惯性使排球保持原来的向上运动状态。
2. 排球在竖直上升过程中,受到竖直向下的重力$G=2.7\,\mathrm{N}$,以及竖直向下的空气阻力$f=0.5\,\mathrm{N}$。由于两个力方向相同,根据同一直线同方向二力合成规律,合力大小为:
$F_{\mathrm{合}}=G+f=2.7\,\mathrm{N}+0.5\,\mathrm{N}=3.2\,\mathrm{N}$
【答案】
惯性;3.2
【知识点】
惯性;同一直线二力合成
【点评】
本题考查惯性的基本概念和同一直线上二力合成的应用,解题关键是准确判断空气阻力的方向,结合力的合成规律计算合力,属于基础题型,注重对物理基本规律的考查。
【难度系数】
0.7
对于第一空,思考物体运动状态的维持原因:排球离开胳膊前是向上运动的,离开胳膊后,由于物体具有保持原来运动状态不变的性质(惯性),所以能继续向上运动。对于第二空,先确定受力方向:排球竖直上升时,重力方向始终竖直向下,空气阻力阻碍排球运动,方向也竖直向下,两个力方向相同,合力大小为两力大小之和,代入数值计算即可得出结果。
【解析】
1. 排球离开胳膊后能够继续向上运动,是因为排球具有惯性,惯性使排球保持原来的向上运动状态。
2. 排球在竖直上升过程中,受到竖直向下的重力$G=2.7\,\mathrm{N}$,以及竖直向下的空气阻力$f=0.5\,\mathrm{N}$。由于两个力方向相同,根据同一直线同方向二力合成规律,合力大小为:
$F_{\mathrm{合}}=G+f=2.7\,\mathrm{N}+0.5\,\mathrm{N}=3.2\,\mathrm{N}$
【答案】
惯性;3.2
【知识点】
惯性;同一直线二力合成
【点评】
本题考查惯性的基本概念和同一直线上二力合成的应用,解题关键是准确判断空气阻力的方向,结合力的合成规律计算合力,属于基础题型,注重对物理基本规律的考查。
【难度系数】
0.7
8. 如图甲所示,手执毛笔竖直悬空静止,若手握笔杆的力增大,毛笔受到的摩擦力的大小将(选填“增大”“减小”或“不变”);书写完毕后,将毛笔挂在如图乙所示的笔架上,此时毛笔受到的重力与笔架对毛笔的拉力是一对(选填“平衡力”或“相互作用力”)。

答案
不变
平衡力
平衡力
解析
【分析】
首先分析第一空:手执毛笔竖直悬空静止时,毛笔处于平衡状态,竖直方向上重力与摩擦力是一对平衡力,二者大小相等。当手握笔杆的力增大时,毛笔的重力不变,根据二力平衡的特点,摩擦力大小始终等于重力,因此摩擦力大小不变。
然后分析第二空:将毛笔挂在笔架上时,毛笔处于静止的平衡状态,此时毛笔受到的重力与笔架对毛笔的拉力,作用在同一物体上,大小相等、方向相反且作用在同一直线上,符合平衡力的判定条件,而相互作用力是作用在两个不同物体上的力,所以这两个力是一对平衡力。
【解析】
1. 第一空分析:
毛笔竖直悬空静止,竖直方向受力平衡,重力$G$与静摩擦力$f$满足$f=G$。手握笔杆的力增大时,毛笔的重力不变,因此静摩擦力大小不变。
2. 第二空分析:
毛笔挂在笔架上静止,重力与笔架对毛笔的拉力作用在同一物体(毛笔)上,且满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合平衡力的定义,故为一对平衡力。
【答案】
不变;平衡力
【知识点】
静摩擦力的特点;二力平衡与相互作用力的区分
【点评】
本题重点考查静摩擦力的判断以及平衡力和相互作用力的区分,需明确平衡状态下静摩擦力大小与压力无关,同时要抓住平衡力和相互作用力的核心区别:是否作用在同一物体上。
【难度系数】
0.7
首先分析第一空:手执毛笔竖直悬空静止时,毛笔处于平衡状态,竖直方向上重力与摩擦力是一对平衡力,二者大小相等。当手握笔杆的力增大时,毛笔的重力不变,根据二力平衡的特点,摩擦力大小始终等于重力,因此摩擦力大小不变。
然后分析第二空:将毛笔挂在笔架上时,毛笔处于静止的平衡状态,此时毛笔受到的重力与笔架对毛笔的拉力,作用在同一物体上,大小相等、方向相反且作用在同一直线上,符合平衡力的判定条件,而相互作用力是作用在两个不同物体上的力,所以这两个力是一对平衡力。
【解析】
1. 第一空分析:
毛笔竖直悬空静止,竖直方向受力平衡,重力$G$与静摩擦力$f$满足$f=G$。手握笔杆的力增大时,毛笔的重力不变,因此静摩擦力大小不变。
2. 第二空分析:
毛笔挂在笔架上静止,重力与笔架对毛笔的拉力作用在同一物体(毛笔)上,且满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合平衡力的定义,故为一对平衡力。
【答案】
不变;平衡力
【知识点】
静摩擦力的特点;二力平衡与相互作用力的区分
【点评】
本题重点考查静摩擦力的判断以及平衡力和相互作用力的区分,需明确平衡状态下静摩擦力大小与压力无关,同时要抓住平衡力和相互作用力的核心区别:是否作用在同一物体上。
【难度系数】
0.7
三、综合能力题
9. 阅读短文,回答问题。
莱顿弗罗斯特效应
1756 年,德国医生莱顿弗罗斯特在一把烧红的铁勺上滴了一滴水珠,水珠竟然悬浮起来并能持续 30 s,人们把这一现象称为莱顿弗罗斯特效应。
研究发现把液体滴落在远高于自身沸点的高温物体表面时,一部分液体会发生剧烈沸腾,液体沸腾时,会有气体不断产生,在液体和高温物体表面之间会瞬间形成一个“气垫”,如图甲所示。由于蒸气具有良好的隔热效果,“气垫”很快将沸腾抑制住。液滴悬浮在“气垫”上,在液滴重力的作用下,“气垫”中的气体从四周无规则逸出,“气垫”就会拖着液滴在高温物体表面几乎没有摩擦的情况下四处滑动。

(1)如图甲所示,“气垫”的形成是(填物态变化名称)现象。“气垫”减小液滴与高温物体之间摩擦的方式与(选填“磁悬浮列车”或“轮滑鞋”)相同。
(2)如图乙所示,将手伸入 -196℃的液氮中停留数秒不会冻伤,是利用(选填“液氮”或“汗液”)发生物态变化形成的气垫层保护了手。
(3)用普通铁锅不放油煎鸡蛋,若要鸡蛋不粘锅,以下两种做法合理的是。
A. 先打入鸡蛋再烧热铁锅
B. 先烧热铁锅再打入鸡蛋
9. 阅读短文,回答问题。
莱顿弗罗斯特效应
1756 年,德国医生莱顿弗罗斯特在一把烧红的铁勺上滴了一滴水珠,水珠竟然悬浮起来并能持续 30 s,人们把这一现象称为莱顿弗罗斯特效应。
研究发现把液体滴落在远高于自身沸点的高温物体表面时,一部分液体会发生剧烈沸腾,液体沸腾时,会有气体不断产生,在液体和高温物体表面之间会瞬间形成一个“气垫”,如图甲所示。由于蒸气具有良好的隔热效果,“气垫”很快将沸腾抑制住。液滴悬浮在“气垫”上,在液滴重力的作用下,“气垫”中的气体从四周无规则逸出,“气垫”就会拖着液滴在高温物体表面几乎没有摩擦的情况下四处滑动。
(1)如图甲所示,“气垫”的形成是(填物态变化名称)现象。“气垫”减小液滴与高温物体之间摩擦的方式与(选填“磁悬浮列车”或“轮滑鞋”)相同。
(2)如图乙所示,将手伸入 -196℃的液氮中停留数秒不会冻伤,是利用(选填“液氮”或“汗液”)发生物态变化形成的气垫层保护了手。
(3)用普通铁锅不放油煎鸡蛋,若要鸡蛋不粘锅,以下两种做法合理的是。
A. 先打入鸡蛋再烧热铁锅
B. 先烧热铁锅再打入鸡蛋
答案
汽化
磁悬浮列车
液氮
B
解析
【分析】
我们可以分三个小问题依次分析:
1. 对于第(1)问,首先回忆物态变化的定义,液体变为气态的过程是汽化,“气垫”是液体沸腾变成的气体,所以是汽化现象。再回忆减小摩擦的方法,“气垫”让液滴和高温物体接触面分离,磁悬浮列车是通过磁力使接触面分离来减小摩擦,轮滑鞋是变滑动为滚动,所以判断和磁悬浮列车的方式相同。
2. 第(2)问,手的温度远高于液氮的沸点,接触时液氮会迅速汽化形成气垫层,隔绝低温,所以是液氮发生物态变化。
3. 第(3)问,要利用莱顿弗罗斯特效应让鸡蛋不粘锅,需要铁锅温度远高于鸡蛋中液体的沸点,这样鸡蛋里的液体汽化形成气垫。先烧热铁锅再打入鸡蛋,能满足高温条件,而先打鸡蛋再烧热无法达到足够高温,所以选B。
【解析】
(1) 当液体滴在高温物体表面时,部分液体剧烈沸腾由液态变为气态,这是汽化现象;“气垫”使液滴与高温物体的接触面分离,从而减小摩擦,磁悬浮列车是通过磁力使列车与轨道接触面分离来减小摩擦,轮滑鞋是通过变滑动为滚动减小摩擦,因此“气垫”减小摩擦的方式与磁悬浮列车相同。
(2) 手的温度远高于液氮的沸点,当手伸入-196℃的液氮中时,液氮会迅速发生汽化现象,在手部和液氮之间形成气垫层,避免手直接接触低温液氮,从而保护手不被冻伤,所以是液氮发生物态变化形成的气垫层起到保护作用。
(3) 要让鸡蛋不粘锅,需要利用莱顿弗罗斯特效应,使铁锅温度远高于鸡蛋中液体的沸点,让鸡蛋中的液体汽化形成气垫。
选项A:先打入鸡蛋再烧热铁锅,铁锅温度逐渐升高,无法达到使鸡蛋中液体迅速汽化形成气垫的高温,鸡蛋会粘锅,不符合要求;
选项B:先烧热铁锅再打入鸡蛋,此时铁锅温度足够高,鸡蛋中的液体迅速汽化形成气垫,能避免鸡蛋粘锅,符合要求。
因此选B。
【答案】
(1) 汽化;磁悬浮列车
(2) 液氮
(3) B
【知识点】
汽化现象、减小摩擦的方法、物态变化应用
【点评】
本题以莱顿弗罗斯特效应为背景,将物理知识与生活现象紧密结合,考查了物态变化和减小摩擦的相关知识,要求学生能够从材料中提取有效信息,并结合所学知识分析解决问题,提升知识的实际应用能力。
【难度系数】
0.6
我们可以分三个小问题依次分析:
1. 对于第(1)问,首先回忆物态变化的定义,液体变为气态的过程是汽化,“气垫”是液体沸腾变成的气体,所以是汽化现象。再回忆减小摩擦的方法,“气垫”让液滴和高温物体接触面分离,磁悬浮列车是通过磁力使接触面分离来减小摩擦,轮滑鞋是变滑动为滚动,所以判断和磁悬浮列车的方式相同。
2. 第(2)问,手的温度远高于液氮的沸点,接触时液氮会迅速汽化形成气垫层,隔绝低温,所以是液氮发生物态变化。
3. 第(3)问,要利用莱顿弗罗斯特效应让鸡蛋不粘锅,需要铁锅温度远高于鸡蛋中液体的沸点,这样鸡蛋里的液体汽化形成气垫。先烧热铁锅再打入鸡蛋,能满足高温条件,而先打鸡蛋再烧热无法达到足够高温,所以选B。
【解析】
(1) 当液体滴在高温物体表面时,部分液体剧烈沸腾由液态变为气态,这是汽化现象;“气垫”使液滴与高温物体的接触面分离,从而减小摩擦,磁悬浮列车是通过磁力使列车与轨道接触面分离来减小摩擦,轮滑鞋是通过变滑动为滚动减小摩擦,因此“气垫”减小摩擦的方式与磁悬浮列车相同。
(2) 手的温度远高于液氮的沸点,当手伸入-196℃的液氮中时,液氮会迅速发生汽化现象,在手部和液氮之间形成气垫层,避免手直接接触低温液氮,从而保护手不被冻伤,所以是液氮发生物态变化形成的气垫层起到保护作用。
(3) 要让鸡蛋不粘锅,需要利用莱顿弗罗斯特效应,使铁锅温度远高于鸡蛋中液体的沸点,让鸡蛋中的液体汽化形成气垫。
选项A:先打入鸡蛋再烧热铁锅,铁锅温度逐渐升高,无法达到使鸡蛋中液体迅速汽化形成气垫的高温,鸡蛋会粘锅,不符合要求;
选项B:先烧热铁锅再打入鸡蛋,此时铁锅温度足够高,鸡蛋中的液体迅速汽化形成气垫,能避免鸡蛋粘锅,符合要求。
因此选B。
【答案】
(1) 汽化;磁悬浮列车
(2) 液氮
(3) B
【知识点】
汽化现象、减小摩擦的方法、物态变化应用
【点评】
本题以莱顿弗罗斯特效应为背景,将物理知识与生活现象紧密结合,考查了物态变化和减小摩擦的相关知识,要求学生能够从材料中提取有效信息,并结合所学知识分析解决问题,提升知识的实际应用能力。
【难度系数】
0.6
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