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第9章《力与运动》知识点专项复习-2023-2024学年八年级下册物理阶段性专题复习及模拟测试（苏科版）
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第九章《力与运动》知识点专项复习（解析版） 知识导航 知识点回顾 知识点1：二力平衡 理解二力平衡的含义，要抓住两个要点：（l）一个物体，同时受两个力作用；（2）物体保持静止状态或匀速直线运动状态（即物体处于平衡状态） 1、二力平衡的概念 （1）作用在同一物体上的两个力，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；也可以这样理解：两个力同时作用在同一物体同一直线上，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，则这两个力对物体运动状态的作用效果相互抵消（合力为0），我们就说这两个力平衡。 （2）二力平衡特点：作用在同一物体上的两个力，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。简单的说就是：同体、等大、反向、共线。 2、平衡力及平衡状态的判定 （1）平衡力：物体在受到几个力的作用时，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； （2）平衡状态：物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态； （3）物体收到平衡力的作用，那么物体就处于平衡状态。 3、平衡力和相互作用力的区分 （1）二力平衡特点：同体、等大、反向、共线。 （2）相互作用力特点：不同体、等大、反向、共线。 4、二力平衡条件的应用 （1）二力平衡的条件是：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡，对于二力平衡条件，我们必须注意上面四个要点，且这四个要点缺一不可； （2）在平衡力作用下，原来处于静止状态的物体，依然处于静止状态，原来运动的物体，一定以原来的速度做匀速直线运动； （3）静止的物体只受两个力作用时，这两个力一定是平衡力；匀速直线运动的物体，如果只受两个力作用，那么这两个力也一定是平衡力。 5、探究二力平衡的条件实验 【实验目的、原理、方法】 ①实验目的：探究二力平衡的条件； ②实验原理：力能改变物体的运动状态； ③实验方法：控制变量法。 【实验器材】 小车、棉线、钩码、滑轮、水平桌面、小纸片。 【器材作用及图像】 ①小车：实验主体； ②棉线：连接小车与钩码； ③钩码：提供和改变对小车的拉力； ④滑轮：改变力的方向。 【实验步骤】 如图甲： 步骤①把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里放钩码。这样小 车在水平方向受到两个拉力，用力的示意图画出小车受到的两个拉力。观察小车在什么情况 下保持运动状态不变； 步骤②用手按住小车，改变两端钩码数量，使两个拉力大小不等。然后松手，观察小车能 不能保持静止； 步骤③用手按住小车，让两端钩码数量相等，让两个力的方向相同，然后松手，观察小车 能不能保持静止； 步骤④用手按住小车，让两端钩码数量相等，让小车扭转一个角度，然后松手，观察小车 能不能保持静止； 步骤 = 5 \* GB3 ⑤用手按住小车，让两端钩码数量相等，再让拉力方向相反，且在同一条直线上，然 后松手，观察小车能不能保持静止。 如图乙： 步骤⑥剪刀将硬纸片从中间剪开，观察小车能不能保持静止。 【实验结论】 二力平衡的条件要求这两个力： 1、大小相等（等大） 2、方向相反（反向） 3、同一直线（共线） 4、同一物体（同体） 知识点2：牛顿第一定律 1、牛顿第一定律的概念 （1）牛顿第一定律（也叫惯性定律）：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态； （2）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。 2、物体运动状态变化的判定 （1）物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化，两变其一或者都变化，那么运动状态发生变化，两者均不变，那么运动状态不发生改变（静止或者匀速直线运动）。 3、惯性现象及其应用 （1）惯性：物体保持原来运动状态不变的性质；即运动的物体要保持它的运动状态，静止物体要保持它的静止状态； （2）一切物体任何时候都具有惯性(静止的物体具有惯性，运动的物体也具有惯性)； （3）惯性是物体本身的属性，惯性的大小与物体质量大小有关。质量越大，惯性越大；质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关； （4）惯性是一种属性，它不是力。惯性只有大小，没有方向； （5）惯性的防止与应用。 4、力与运动的关系 （1）力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动状态的原因。 （2）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)； （3）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。 5、探究阻力对物体运动的影响实验 【实验目的、原理、方法】 实验目的：探究阻力对物体运动影响； 实验原理：力是改变物体运动状态的原因； 实验方法：控制变量法。 【实验器材】 斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。 【器材作用】 ①斜面：使小车运动； ②毛巾、棉布、木板：改接触面对小车的阻力； ③刻度尺：测量小车行驶距离； 【实验步骤】 步骤①木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板一端对齐,紧贴木板并固定好； 步骤②观察木板毛巾与棉布的粗糙程度； 步骤③将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在毛巾上滑动的距离S1 ； 步骤④将棉布铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在棉布上滑动的距离S2； 步骤 = 5 \* GB3 ⑤将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在木板上滑动的距离S3； 【实验结论及推理】 实验结论：平面越光滑,物体运动的距离越远,速度减小得越慢,所受阻力越小；平面越粗糙,物体运动的距离越近,速度减小得越快,所受阻力越大。 实验推理：运动的物体如果不受外力作用，它将永远匀速直线运动下去。 知识点3：力与运动的关系 1、力的作用效果 （1）力可以使物体发生形变； （2）力可以改变物体的运动状态。 2、力与运动的关系 （1）物体在不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，即原来运动的物体在不受力时，总保持匀速直线运动状态；原来静止的物体不受力时，总保持静止状态； （2）物体在平衡力作用下总保持匀速直线运动状态或静止状态，力不是维持物体运动的原因； （3）物体如果受到力的作用，且受到不平衡的力，物体的运动状态就会发生改变； （4）如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态，那么，它可能不受外力作用，也可能受平衡力作用。 3、力与图象的结合 （1）图象实际上反映了物理变化过程的特点以及物理量之间的变化关系； （2）将物理过程和物理量之间的关系在图象上呈现出来，可使物理过程形象、直观，使解题过程优化； （3）物体运动图象，如：匀速直线运动中路程、时间图象，速度、时间图象； （4）物体重力与质量的图象； （5）力的变化图象 4、力的合成与应用 （1）如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力。求几个力的合力叫做力的合成。 （2）同一直线上二力的合成：同一直线上同方向二力的合力，大小等于二力大小之和，方向与这两个力方向相同，即：F=F1+F2；同一直线上相反的二力的合力，大小等于二力大小之差的绝对值，方向和较大的力的方向相同，即F=|F1-F2|。 典例分析 考点1 二力平衡 【典例1】（2022秋•杨浦区期末）如图所示，物体受到两个力的作用，这两个力能平衡的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D。 【解答】解：A、图中两个力不是作用在同一直线上，则这两个力不能平衡，故A不符合题意； B、图中两个力不是作用在同一直线上，则这两个力不能平衡，故B不符合题意； C、图中两个力的大小不相等，则这两个力不能平衡，故C不符合题意； D、图中，两个力作用在同一物体上，在同一直线上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故D符合题意。 故选：D。 【典例2】（2022春•闽侯县期中）甲、乙两只总质量相等的降落伞在空中匀速下降，甲的速度是3m/s，乙的速度是5m/s，则甲、乙所受阻力f甲、f乙之比是（ ） A．3：5 B．5：3 C．2：5 D．1：1 【答案】D。 【解答】解：两个降落伞的质量相同，根据G＝mg求出的重力相同，故G甲＝G乙。 甲以5m/s的速度匀速直线下降，甲受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力作用，这两个力是平衡力，大小相等，故f甲＝G甲。 乙以3m/s的速度匀速直线下降，乙受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力作用，这两个力是平衡力，大小相等，故f乙＝G乙。 因为G甲＝G乙，所以f甲＝f乙，f甲：f乙＝1：1。 故选：D。 【典例3】（2022秋•杨浦区期末）图（a）所示，弹簧测力计的量程为 0～5 牛，钩码的重力为 3.6 牛。图（b）是探究 二力平衡 实验装置（填写实验名称），手放开硬纸板前，应使两测力计的示数 相等 ，两细线对硬纸板拉力的方向 相反 ，在放手一刹那观察硬纸板是否会由静止变为运动。此操作是为了得出“使物体平衡的两个力必须作用在 同一条直线上 ”这一结论。 【答案】0～5；3.6；二力平衡；相等；相反；同一条直线上。 【解答】解：观察弹簧测力计发现，最小刻度为0，最大刻度为5N，所以弹簧测力计的量程为0～5N。 观察弹簧测力计发现，弹簧测力计上1N被平均分成5份，每份为0.2N，则分度值为0.2N，弹簧测力计示数为3.6N，所以钩码的重力为3.6N。 图（b）中两个弹簧测力计反向拉纸板，即两个力拉同一个物体，所以实验探究的是二力平衡原理。 探究二力平衡实验时，两个力大小相等、反向相反、作用在同一个物体上，所以两细线对硬纸板拉力的方向应相反，两个力大小相等，即两个弹簧测力计示数相等。 在放手一刹那观察硬纸板是否会由静止变为运动，是探究两个力不在同一条直线上时，物体能否保持静止，所以此操作是为了得出，使物体平衡的两个力必须作用在同一条直线上。 故答案为：0～5；3.6；二力平衡；相等；相反；同一条直线上。 【典例4】（2022春•盱眙县期中）小杰同学采用甲图实验装置，小磊同学采用乙图实验装置探究二力平衡的条件。其中，乙装置是将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角线的细绳分别跨过左右支架上的滑轮，在细绳的两端分别加挂钩码，来完成验证。 （1）大家认为小杰同学实验有不足的地方，原因是木块还可能受到摩擦力的作用，请你给出一个改进的方法： 将木块换成小车 。 （2）图乙中之所以小卡片的重力可以忽略不计，是因为小卡片的重力远小于 拉力 。 （3）小磊同学在线的两端挂上钩码，并通过调整 钩码的个数 来改变拉力的大小。 （4）当小卡片平衡时，小杰将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 不能 （能或不能）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究一对平衡力是否一定要 在一条直线上 。 （5）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图乙所示情况下，下一步的操作是 用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡 。 【答案】（1）将木块换成小车；（2）拉力；（3）钩码的个数；（4）不能；在一条直线上；（5）用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。 【解答】解（1）木块与桌面之间的摩擦力较大，可以将木块换成小车，变滑动为滚动减小摩擦； （2）小卡片的质量比较小，重力比较小，远小于小卡片受到的拉力，可以忽略卡片重力对实验的影响； （3）为了探究大小不等的两个力是否平衡，通过调整钩码的个数来改变拉力的大小； （4）松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是为探究一对平衡力是否一定要在一条直线上； （5）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。 故答案为：（1）将木块换成小车；（2）拉力；（3）钩码的个数；（4）不能；在一条直线上；（5）用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。 考点2 牛顿第一定律 【典例5】（2022秋•盘龙区期末）国庆假期，小蕾同学一家自驾到云南哀牢山国家级自然保护区游玩，如图为壮美的南恩瀑布，湍急的流水从山顶悬崖喷涌直下，汇集成一股滔滔洪流从公路桥底奔腾而去。下列说法正确的是（ ） A．小蕾乘车系安全带，是为了减小她的惯性 B．小蕾看到瀑布时惊呼，她的声音从空气进入水中时传播速度会变化 C．小蕾观察到瀑布前出现了彩虹，彩虹形成的主要原因是光的反射 D．小蕾看到悬崖边翠绿的植物，是由于植物叶片吸收了更多的绿光 【答案】B。 【解答】解：A．乘车时系好安全带是为了防止紧急刹车时由于惯性对人造成的伤害，不能减小惯性，故A错误； B．声音在不同介质中的传播速度不同，一般情况下声音在液体中传播的速度小于在固体中传播的速度，大于在气体中传播的速度，所以声音从空气进入水中，声音的传播速度变大，故B正确； C．彩虹是太阳光通过空气中的小水珠发生折射，由于不同颜色的光偏折的角度不同，从而将太阳光分解成七色光的现象，这种现象叫光的色散；故C错误； D．绿色的叶子会吸收其他颜色的色光，只反射绿光，故D错误。 故选：B。 【典例6】（2022春•江门校级月考）一个运动的物体受到平衡力的作用，若它所受的力突然全部消失，则物体（ ） A．立即停止运动 B．逐渐减慢，最终停下来 C．一定做匀速直线运动 D．一定在水平方向上做匀速直线运动 【答案】C。 【解答】解：根据牛顿第一定律进行分析，即当物体受到的外力突然消失，物体还会保持原来的运动状态运动下去，即按外力消失前的运动方向和运动速度做匀速直线运动，不一定是水平方向，故C正确、ABD错误。 故选：C。 【典例7】在探究力与运动的关系实验时，让小车在相同斜面顶端由静止释放，该小车在三种不同水平面上运动一段距离后，分别停在如图所示的位置上。 （1）探究过程中采用了推理法和 转换法或控制变量法 研究方法。 （2）实验中，小车在毛巾、木板表面克服阻力做的功分别是W1、W2，则W ＝ W2。（填“＞”、“＝”或“＜”） 【答案】（1）转换法或控制变量法；（2）＝。 【解答】解：（1）实验中每次让小车从相同斜面的顶端由静止释放，是为了使小车到达水平面时具有相同的速度，这用到了控制变量法； 实验中是通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力大小的，这用到了转换法； （2）因小车达到水平面时初速度相同，小车的动能相同，最终速度为0，小车的动能全部转化为内能，大小等于克服阻力做的功，故小车在毛巾、木板表面上克服阻力做功分别为W1、W2，则W1＝W2。 故答案为：（1）转换法或控制变量法；（2）＝。 【典例8】（2022•泰来县校级三模）在沿直线运动的火车车厢里，水平光滑的桌面上有一轻弹簧，一端与车厢相连，另一端与小球与相连，如图所示。当弹簧处于原长时，火车处于 匀速直线 运动状态；若某时刻乘客看到弹簧正在变长，则火车处于 加速 状态（“刹车”或“加速”）。 【答案】匀速直线；加速。 【解答】解：由题知，火车沿直线运动，当弹簧处于原长时，弹簧处于平衡状态，受力平衡，因此弹簧随火车一起做匀速直线运动； 当火车突然加速运动时，弹簧随火车一起加速运动，而小球由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，所以，弹簧在小球的拉动下会变长。 故答案为：匀速直线；加速。 【典例9】（2022•杭州模拟）在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，小明依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面上滑下，再观察和比较小车在水平面上滑行的距离，实验情景如图所示。 （1）实验中每次让小车从斜面同一 高度 由静止滑下，目的是使小车在水平面上开始滑行时 速度 相等； （2）比较三次实验发现：阻力越小，小车滑行的距离越 远 （选填“远”或“近”）。由此联想到，雨雪天驾驶汽车应适当 增大 （选填“增大”或“减小”）汽车之间的距离； （3）从实验结论推理可得：若水平面绝对光滑，则运动的小车在水平面上将做 匀速直线 运动。通过上述实验和推理可得：力是 改变 （维持/改变）物体运动状态的原因； （4）本探究主要应用的科学研究方法，除了控制变量法还有 推理 法，你能再举出一个应用到了该方法得到的结论吗？ 探究真空不能传声的实验 。 （5）实验中通过改变 接触面的粗糙程度 来改变小车所受阻力的大小，在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是 阻力对物体运动的影响效果 ； （6）请对图丁中小车进行受力分析，画出小车的受力示意图； （7）小车在毛巾、棉布表面上克服阻力做功分别为W1、W2，则W1 等于 W2（填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】（1）高度；速度；（2）远；增大；（3）匀速直线；改变；（4）推理；探究真空不能传声的实验；（5）接触面的粗糙程度；阻力对物体运动的影响效果；（6）见解析中的图；（7）等于。 【解答】解：（1）由控制变量的研究方法可知，在实验中应让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，目的是使小车在滑到水平面时的初速度相同； （2）实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远； 雪天驾驶汽车行驶时受到的阻力变小，在速度相同时，滑行的距离变大，为防止意外，故应适当增大汽车之间的距离； （3）进一步推测可知，若水平面绝对光滑，即小车在水平方向不受摩擦力，则小车将做匀速直线运动，说明运动的物体不需要力来维持； （4）本探究主要应用的科学研究方法，除了控制变量法还利用了推理法，通过推理的方法得出结论；物理学中还利用了这种方法的是探究真空不能传声的实验； （5）实验是通过改变接触面的粗糙程度来改变小车所受阻力的大小的；在本实验的目的是探究阻力对物体运动的影响，故“小车在水平面上运动的距离”反映的是阻力对物体运动的影响效果； （6）物体在斜面上运动时受到重力，斜面的支持力和摩擦力，当物体静止在水平面上时，此时只受到自身重力和桌面对它的支持力，受力示意图如下图： （7）小车在毛巾、棉布表面上克服阻力做功分别为W1、W2，因为小车克服的阻力做的功由物体的重力势能转化而来，甲、乙两个实验中物体在斜面上的重力势能相等；甲、乙两个实验中物体从相同斜面相同高度释放，故在斜面上克服摩擦力做功相等，在水平面上克服摩擦力做功也相等，故W1等于W2。 故答案为：（1）高度；速度；（2）远；增大；（3）匀速直线；改变；（4）推理；探究真空不能传声的实验；（5）接触面的粗糙程度；阻力对物体运动的影响效果；（6）见解析中的图；（7）等于。 考点3 力与运动的关系 【典例10】（2022秋•盘龙区期末）如图甲所示，水平地面上有一木箱，小斌用水平向右的推力把木箱向前推动，木箱运动的速度随时间变化的v﹣t图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ） A．0～t1内木箱没有动，是因为木箱受到的推力小于摩擦力 B．t1～t2内，木箱受到的推力与摩擦力是一对平衡力 C．小斌推木箱的过程中，木箱受到的摩擦力方向始终水平向左 D．t1～t2内与t2～t3内相比，木箱在t2～t3内受到摩擦力较大 【答案】C。 【解答】解： A、0～t1内木箱没有动，处于静止状态，水平方向上受力平衡，推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，故A错误； B、t1～t2内，木箱的速度变大，处于非平衡状态，受到的推力与摩擦力不是一对平衡力，故B错误； C、小斌推木箱的过程中，木箱受到的摩擦力方向始终与木箱相对运动的方向相反，所以摩擦力的方向是水平向左的，故C正确； D、t1～t2内与t2～t3内相比，木箱对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以受到的摩擦力大小不变，故D错误。 故选：C。 【典例11】F1、F2是同一水平直线上的两个力，它们的合力大小为30N，方向向左，F1的大小是10N，则关于F2的大小和方向，下列说法中正确的是（ ） A．F2的大小可能是40N B．F2的大小一定是20N C．F2的方向一定沿水平向右 D．F2的方向可能向左，也可能向右 【答案】A。 【解答】解：已知合力大小为F＝30N，方向向左，F1大小为10N； 当F1向左，F2也向左时，F2＝30N﹣10N＝20N； 当F1向右时，F2向左时，有F2﹣F1＝30N，则F2＝30N+10N＝40N， 综上可知，F2的大小可能是20N、也可能是40N，故A正确、B错误。 F2的方向一定沿水平向左，F1的方向可能向左、也可能向右，故CD错误。 故选：A。 【典例12】（2022春•东明县期中）为了研究“同一直线上方向相同的两个力的共同作用效果”，小红选用了橡皮筋、弹簧测力计等器材，设计了如图（a）、（b）所示的实验，实验中两次将橡皮筋从A点拉伸到O点的目的是 使力的作用效果相同 ，本实验研究过程中采用的科学方法是 ① 法（选填序号①等效替代、②控制变量、③理想模型）。 【答案】使力的作用效果相同；①。 【解答】解：实验中两次将橡皮筋从A点拉伸到O点的目的是使橡皮筋形变程度相同，实验中通过橡皮筋伸长的长度相等判断出力的作用效果相同，这用到了等效替代法。 故答案为：使力的作用效果相同；①。 【典例13】（2022秋•杨浦区期末）竖直向上抛出一个质量为0.1千克的小球，小球在运动过程中受到的空气阻力的方向始终跟运动方向相反，大小都为0.5牛。求： （1）小球所受重力的大小； （2）小球在上升过程中所受合力的大小和方向； （3）小球在下降过程中所受合力的大小和方向。（g＝10牛/千克） 【解答】解：（1）小球受到的重力为G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N； （2）小球在上升过程中受到竖直向下的重力和与运动方向相反的竖直向下的空气阻力， 此时的和合力为F＝G+f＝1N+0.5N＝1.5N， 合力的方向为竖直向下。 （3）小球在下降过程中受到竖直向下的重力和与运动方向相反的竖直向上的空气阻力， 此时的合力为F′＝G﹣f＝1N﹣0.5N＝0.5N， 合力的方向与重力一致竖直向下。 答：（1）小球所受重力1N； （2）小球在上升过程中所受合力为1.5N，方向竖直向下； （3）小球在下降过程中所受合力为0.5N，方向竖直向下。 巩固训练 一、选择题。 1．（2022秋•栖霞市校级期末）下列有关力的说法中，正确的是（ ） A．手拍桌子时，手对桌子施加了力，桌子对手没有施加力 B．力是物体对物体的作用 C．弹簧被拉伸时产生的力是弹力，钢丝绳被拉伸时产生的力不是弹力 D．踢足球时，球对脚的力与脚对球的力是一对平衡力 【答案】B。 【解答】解：A、力的作用是相互的，手拍桌子，手对桌子施加力的作用，桌子同时对手施加反作用力，故A错误。 B、力是物体对物体的作用，故B正确。 C、被拉长的弹簧和悬挂着重物的钢丝绳，都发生了弹性形变，所以都受到弹力的作用，故错误。 D、踢足球时，球对脚的力与脚对球的力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力，故D错误。 故选：B。 2．（2022•安徽模拟）如图所示，用力拉着木板B沿水平方向做匀速运动，甲、乙弹簧测力计示数分别是8N和6N，下列说法错误的是（ ） A．甲对B的拉力和A对B的摩擦力是一对平衡力 B．A对B的压力和B对A的支持力是一对相互作用力 C．物体A相对于地面是静止的 D．物体A受到木板B的摩擦力是6N 【答案】A。 【解答】解：A、以木板B为研究对象，木板B在水平方向上受到的拉力、A对B的摩擦力、地面对B的摩擦力；木板B沿水平方向做匀速运动，处于平衡状态，甲对B的拉力等于A对B的摩擦力加上地面对B的摩擦力，甲对B的拉力和A对B的摩擦力不等，所以不是一对平衡力，故A错误。 B、A对B的压力和B对A的支持力同时发生在相互作用的B和A之间，符合相互作用力的条件，是一对相互作用力，故B正确。 C、物体A相对于地面之间没有发生位置变化，所以物体A相对于地面是静止的，故C正确。 D、以A为研究对象，A处于平衡状态，受到平衡力的作用，物体A受到木板B的摩擦力与乙弹簧测力计对A的拉力是一对平衡力，所以物体A受到木板B的摩擦力是6N，故D正确。 故选：A。 3．（2022秋•龙岩期末）2022年北京冬奥会，中国运动员苏翊鸣在男子单板滑雪大跳台比赛中夺得金牌。如图是他在比赛中腾空下落的情景。下列对他下落过程分析正确的是（ ） A．运动状态始终保持不变 B．相对于地面他是静止的 C．下落过程中重力变大 D．下落过程中质量不变 【答案】D。 【解答】解：A、苏翊鸣在运动过程中，运动方向和速度大小会发生变化，故运动状态会发生变化，故A错误； B、下落过程中，他相对于地面的位置发生变化，是运动的，故B错误； CD、D、质量是物体本身的一种属性，与物体的形状、状态、位置和温度都没有关系，下落过程中，他的质量不变，根据G＝mg可知，重力不变，故C错误、D正确。 故选：D。 4．（2022春•巴州区校级月考）物理知识渗透于我们的生活，以下警示语中与惯性知识无关的是（ ） A．公路上立有“雨天路滑 减速慢行” B．水池边立有“水深危险” C．汽车后窗贴有“保持车距” D．上大巴车后乘务员提示“请系好安全带” 【答案】B。 【解答】解：A、当车遇到紧急情况需要停车时，由于惯性车仍要向前运动，雨天，车与地面的摩擦力减小车就更不易停下来，所以要慢行，这与惯性有关，故A不符合题意； B、水池边立有“水深危险”是为了防止人游泳时发生危险，与惯性无关，故B符合题意； C、保持车距的目的是防止前面的车刹车时，后面的随之刹车，由于惯性后面的车仍向前运动，如果距离过近，容易撞上前面的车，与惯性有关，故C不符合题意； D、安全带是为了防止汽车急刹车时，人体由于惯性向前运动，撞击车体而对人造成伤害，与惯性有关，故D不符合题意。 故选：B。 5．（2023•曲江区校级二模）2022年足球世界杯赛已在卡塔尔圆满落幕，如图是球员内马尔比赛时的场景，足球在空中划出一道美丽的弧线，下列对足球运动过程的说法中，判断正确的是（ ） A．脚对球施加的力大小相同时，其作用效果不一定相同 B．足球在空中飞行的过程中，只受到了空气阻力的作用 C．脚踢足球使足球飞出去，说明力是维持物体运动的原因 D．足球在草地上滚动时慢慢停下来，是因为足球没有受到力的作用 【答案】A。 【解答】解：A．脚对球施加的大小相同的力，但作用点及方向不同，作用效果会不同，故A正确； B．足球在空中飞行，除了受到阻力，还受到重力的作用，故B错误； C．脚踢足球，足球飞出去，是由于足球受到力的作用，运动状态发生了改变，所以力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，故C错误； D．足球在草地上滚动，慢慢停下，是由于受到阻力的作用，运动状态发生了改变，故D错误。 故选：A。 二、填空题。 6．（2022秋•栖霞市期末）如图所示，人站在电梯里面，当电梯静止时，人的重力和电梯对人的支持力是一对 平衡 力；人对电梯的压力和电梯对人的支持力是一对 相互作用 力；当电梯加速下降时，人的质量是 不变 （先填“增加”、“不变”或“减少”）的。 【答案】平衡；相互作用；不变。 【解答】解：电梯静止时，人的重力与电梯施加给人的支持力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，是一对平衡力； 人对电梯的压力和电梯对人的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上，是一对相互作用力， 电梯加速下降时，人的质量不变。 故答案为：平衡；相互作用；不变。 7．（2023•碑林区校级二模）在一辆向右行驶的汽车车厢的顶壁上挂着一个小球（空气阻力忽略不计）。当出现了如图所示的情景时，汽车在做 加速 （填“加速”、“匀速”、“减速”）运动。此时绳子对球的拉力和球受到的重力 不是 （填“是”“不是”或“可能是”）一对平衡力。此时绳子对球的拉力大小 等于 （填“等于”或“不等于”）球对绳子的拉力大小。 【答案】加速；不是；等于。 【解答】解：（1）当汽车加速时，由于惯性，小球要保持原来的运动状态，所以小球就向后偏；根据球向后偏可知汽车做加速运动。 （2）忽略空气阻力，小球受竖直向下的重力，沿绳子斜向上的拉力，这两个力不在同一条直线上，根据二力平衡条件可知，这两个力不是一对平衡力。 （3）绳子对球的拉力和球对绳子的拉力是一对相互作用的力，大小相等。 故答案为：加速；不是；等于。 8．（2022秋•福清市期末）乒乓球被誉为我国的“国球”。国际乒联规定，国际赛事中所用的乒乓球是质量为2.7g的大球，它的重为 0.027 N（g取10N/kg）。在乒乓球比赛中，运动员用力挥拍击球，乒乓球离开球拍后，在空中飞行过程中，受到空气的阻力和 重 力作用，在这两个力共同作用下，球的运动状态 改变了 （选填“改变了”或“没有改变”）。 【答案】0.027；重；改变了。 【解答】解：乒乓球的重力：G＝mg＝2.7×10﹣3kg×10N/kg＝0.027N； 乒乓球离开球拍后，在空中飞行过程中，受到空气的阻力和重力作用，这两个力不在同一直线上，大小也不相同，不是一对平衡力，所以在这两个力共同作用下，球的运动状态改变了。 故答案为：0.027；重；改变了。 9．（2022秋•杜尔伯特县期末）2022年10月12日，U17女足世界杯第二天，中国姑娘顽强拼搏，以2：1赢得墨西哥队。 如图所示是中国队员“头球攻门”的情景，当运动员用头顶球时球的运动方向改变了，说明力能改变物体的 运动状态 （选填“形状”或“运动状态”）。滚动的足球会在草坪上慢慢停下来，是因为足球 受到 力的作用（选填“受到”或“不受”）。 【答案】运动状态；受到。 【解答】解：足球比赛中，当运动员用头顶球时，足球的运动方向改变，是力作用的结果，说明力可以改变物体的运动状态； 在草坪上滚动的足球慢慢停下来，是因为足球受到了阻力的作用。 故答案为：运动状态；受到。 10．（2022秋•龙华区期末）如图所示，是利用弹簧测力计拉着物体在粗糙程度处处相同的水平面上匀速向右运动的情景，则该物体受到的摩擦力为 1.8 N。快速拉动木块，当弹簧测力计的示数变为3N时，该物体受到的合力为 1.2 N。 【答案】1.8；1.2。 【解答】解：（1）由图可知，弹簧测力计的示数为1.8N， 物体在水平面上匀速向右运动时，摩擦力与拉力是平衡力， 所以该物体受到的摩擦力为f＝F＝1.8N； （2）因为影响滑动摩擦力的因素是压力大小和接触面的粗糙程度， 两个因素都没有改变，当快速拉动木块，当弹簧测力计的示数变为3N时，摩擦力不变，仍为1.8N， 此时拉力和摩擦力是同一直线上方向相反的两个力， 所以该物体受到的合力为F合＝F′﹣f＝3N﹣1.8N＝1.2N。 故答案为：1.8；1.2。 三、实验探究题。 11．（2022春•巩义市期末）某小组用如图甲所示的装置探究“二力平衡的条件”。 （1）实验要求桌面水平且表面 光滑 （选填“光滑”或“粗糙”），实验中定滑轮的作用是 改变力的方向 。 （2）实验中，小明将系于小车两端的线分别跨过桌面左右两端的滑轮，在线两端的小盘上放上砝码，通过调整 砝码的个数 来改变F1和F2的大小。 （3）实验中保持F1和F2大小相等，用手将小车扭转一个角度，松手后小车将 转动 （选填“转动”或“保持静止”），设计这一步骤是为了探究两个力是否 在同一直线上 。 （4）小华同学对实验装置进行了改进，如图乙所示，将小车替换成轻质硬纸片，其主要原因是 D 。 A.小卡片容易扭转 B.小卡片是比较容易获取的材料 C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.减少摩擦力对实验结果的影响 【答案】（1）光滑；改变力的方向；（2）砝码的个数；（3）转动；在同一直线上；（4）D。 【解答】解：（1）在实验过程中，要求长木板水平放置，且表面是光滑的，减小小车和水平木板的摩擦力； 实验中，定滑轮的作用是改变力的方向； （2）实验过程中，可以通过改变砝码的个数改变两个拉力的大小； （3）保持力F1与F2大小相等，用手将小车扭转一定的角度，松手后，两力不在一直线上，小车将转动，所以实验中设计这一步骤的目的是为探究二力平衡时是否要满足两个力必须在一条直线上； （4）由于小卡片的质量很小，重力远小于卡片受到的拉力，所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响； 将木块放在水平桌面上，木块和水平桌面间就会产生较大的摩擦力，就会影响实验效果，而用轻质硬纸片代替小车，可以消除摩擦力对实验的影响，故选：D。 故答案为：（1）光滑；改变力的方向；（2）砝码的个数；（3）转动；在同一直线上；（4）D。 12．（2022秋•南湖区校级月考）在探究“阻力对物体运动的影响“实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布；让小车从斜面顶端由静止滑下，如图所示，观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。 （1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 相等 （填“相等”或“不相等”）。 （2）实验中是通过改变 接触面的粗糙程度 来改变小车所受阻力大小的。 （3）实验中发现：接触面越光滑，小车受到的阻力越 小 ，运动得越 远 。 （4）实验中，小车在水平面上运动的过程中，小车受到 非平衡力 （填“平衡力”或“非平衡力”）作用。 （5）推理：本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做 匀速直线运动 。 （6）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律 不能 （填“能”或“不能”）直接由实验得出。 【答案】（1）相等；（2）接触面的粗糙程度；（3）小；远；（4）非平衡力；（5）匀速直线运动；（6）不能。 【解答】解： （1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了使小车运动到斜面底端时的速度大小相等； （2）在探究“阻力对物体运动的影响“实验时，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，由毛巾表面到棉布再到木板，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小； （3）实验中发现：接触面越光滑，小车受到的阻力就越小，小车运动的距离越远，其速度减小得越慢； （4）小车在水平面上运动时，速度越来越小，处于非平衡状态，则小车受到非平衡力的作用； （5）如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，即小车在水平方向上不受力，小车的运动状态将不会改变，它将做匀速直线运动； （6）牛顿在伽利略等人的研究基础上，概括出牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；而在现实生活中，不受力的物体是不存在的，没有摩擦力也是理想情况，故实验结论是推理得出的，而不能直接由实验得出。 故答案为：（1）相等；（2）接触面的粗糙程度；（3）小；远；（4）非平衡力；（5）匀速直线运动；（6）不能。 四、计算题。 13．（2022秋•沙坪坝区期末）在重庆国际滑翔伞营地可以体验热气球。正在竖直匀速上升的某热气球和所装货物总重9000N，受到的空气浮力（浮力方向始终是竖直向上）为9800N，求：（不考虑运动过程中热气球本身的质量变化） （1）这一过程中热气球和货物受到的合力是多少？ （2）热气球和货物受到的空气阻力是多少？ （3）若热气球和货物在空中运动时受到的空气浮力和空气阻力的大小都不变，则要使热气球和货物竖直匀速下降，应在热气球的吊篮内再加上重力为多少牛的物体？ 【解答】解：（1）热气球和所装货物匀速上升，处于平衡状态，由平衡条件可得，它们受到的合力F合＝0N。 （2）热气球和所装货物匀速上升时，受到竖直向下的重力G＝9000N、竖直向下的空气阻力f、竖直向上的浮力F＝9800N， 热气球和所装货物处于平衡状态，由平衡条件得：G+f＝F，则空气阻力f＝F﹣G＝9800N﹣9000N＝800N，方向竖直向下； （3）热气球和所装货物匀速下降时，受竖直向下的重力G′、竖直向上的空气阻力f＝800N、竖直向上的浮力F＝9800N， 热气球和所装货物处于平衡状态，由平衡条件得：G′＝F+f＝9800N+800N＝10600N，则应在吊篮中加的物体重力为ΔG＝G′﹣G＝10600N﹣9000N＝1600N。 答：（1）在这一过程中氢气球和吊篮受到的合力是0N。 （2）热气球和货物受到的空气阻力是800N。 （3）热气球和货物匀速下降时，应在吊篮内再加上重为1600N的物体。 五、解答题。 14．（2022春•乐安县期中）如图所示，是某民营企业生产的力帆100E型电动微型轿车，已知轿车总质量是600kg，匀速行驶5km用时10min，行驶过程中受到的阻力F阻，恒为轿车总重的0.1倍，求（g＝10N/kg）： （1）轿车匀速行驶的速度； （2）轿车受到的重力； （3）轿车匀速行驶时的牵引力。 【解答】解：（1）t＝10min＝600s，s＝5km＝5000m， 轿车行驶的速度：v＝＝≈8.33m/s； （2）轿车的重力：G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N； （3）因为轿车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力， 所以，轿车受到的牵引力F牵＝f＝0.1G＝0.1×6000N＝600N。 答：（1）轿车匀速行驶的速度是8.33m/s； （2）轿车受到的重力为6000N； （3）轿车匀速行驶时的牵引力是600N。 15．（2022春•中山区期中）乘坐公交车时，行驶中如果车突然紧急刹车，站在公交车上的人就会往前倒，如图所示，请你解释为什么身体会向前倒？ 【解答】答：人站在公交车上，当汽车突然紧急刹车时，人的脚与车接触，脚受到摩擦力的作用，由运动变为静止，而人的上半身由于惯性而保持原来的运动状态，所以向前倒。 16．（2022春•庐阳区校级期中）如图所示，容器中装有质量为m的水。水对该容器的底部和侧壁都有压力。在分析水对该容器侧壁的压力时，我们可以将这些压力等效替代为一个大小为F、方向竖直向上的合力。试证明：F支＝F+mg，其中F支为容器底部对水的支持力。 【解答】证明：水对该容器的侧壁有压力，将这些压力等效替代为一个大小为F，方向竖直向上的合力，由于力的作用是相互的，所以容器的侧壁对水的压力大小也是F，方向竖直向下，由于水还具有重力，水对容器底也有压力，且等于水自身的重力； 由力的平衡可得，水对容器底的压力为F压＝F+G＝F+mg 而水对容器底部的压力和容器底部对水的支持力是一对相互作用力，两者大小相等，故可得容器底部对水的支持力为F支＝F压＝F+mg。 17．（2022•邗江区校级二模）阅读短文，回答问题 失重 在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验：用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降，再让其加速下降，同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹簧测力计的示数相同一一就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了 老师解释说：“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯地面压力就小于人受到的重力”，小勇在老师指导下到电梯内做失重实验，如图甲。他将一个体重秤放在电梯水平地面上，然后站上秤台，如图乙所示，在电梯向下运动的过程中，他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图象如 图丙所示。已知小勇的实际质量为60kg（g取10N/kg） （1）电梯静止时，小勇对秤台的压力为 600 N。 （2）若电梯在10s内下降的距离为18m，电梯这段运动时间内的平均速度 1.8 m/s （3）根据图丙分析，小勇在 0～t1 （选填“0﹣t1”、“t1﹣t2”、“t2﹣10s”）段时间内处于失重状态。 （4）分析图丙可知，在t2﹣10s时间段内小勇对秤台的压力 大于 他的重力选填“大于”、“小于”或“等于”） （5）若下降中体重秤示数为零，即说明他对体重秤压力F为零，我们称这种现象为完全失重，如果物体所受合力的大小与物体质量关系为F合＝ma，其中a称为加速度，单位为N/kg，F合＝G﹣F，小勇完全失重时加速度a＝ 10 N/kg 【答案】（1）600；（2）1.8；（3）0～t1；（4）大于；（5）10。 【解答】解： （1）电梯静止时，小勇对秤台的压力：F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N； （2）电梯在10s内的平均速度：v＝＝＝1.8m/s； （3）已知小勇的实际质量为60kg，由图象可知，在0～t1阶段，小勇的质量为45kg，此时处于失重状态； 失重并不是失去重量了，而是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象； （4）根据图丙可知，在t2﹣10s时间段内，体重秤的示数大于他的实际质量60kg，小勇处于超重状态，他对秤台的压力大于他的重力； （5）小勇完全失重时，他对体重秤的压力F＝0； 此时他受到的合力：F合＝G﹣F＝G﹣0＝G， 根据F合＝G＝ma可知，小勇完全失重时加速度为： a＝＝＝10N/kg。 故答案为：（1）600；（2）1.8；（3）0～t1；（4）大于；（5）10。
第九章《力与运动》知识点专项复习（解析版） 知识导航 知识点回顾 知识点1：二力平衡 理解二力平衡的含义，要抓住两个要点：（l）一个物体，同时受两个力作用；（2）物体保持静止状态或匀速直线运动状态（即物体处于平衡状态） 1、二力平衡的概念 （1）作用在同一物体上的两个力，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；也可以这样理解：两个力同时作用在同一物体同一直线上，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，则这两个力对物体运动状态的作用效果相互抵消（合力为0），我们就说这两个力平衡。 （2）二力平衡特点：作用在同一物体上的两个力，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。简单的说就是：同体、等大、反向、共线。 2、平衡力及平衡状态的判定 （1）平衡力：物体在受到几个力的作用时，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； （2）平衡状态：物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态； （3）物体收到平衡力的作用，那么物体就处于平衡状态。 3、平衡力和相互作用力的区分 （1）二力平衡特点：同体、等大、反向、共线。 （2）相互作用力特点：不同体、等大、反向、共线。 4、二力平衡条件的应用 （1）二力平衡的条件是：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡，对于二力平衡条件，我们必须注意上面四个要点，且这四个要点缺一不可； （2）在平衡力作用下，原来处于静止状态的物体，依然处于静止状态，原来运动的物体，一定以原来的速度做匀速直线运动； （3）静止的物体只受两个力作用时，这两个力一定是平衡力；匀速直线运动的物体，如果只受两个力作用，那么这两个力也一定是平衡力。 5、探究二力平衡的条件实验 【实验目的、原理、方法】 ①实验目的：探究二力平衡的条件； ②实验原理：力能改变物体的运动状态； ③实验方法：控制变量法。 【实验器材】 小车、棉线、钩码、滑轮、水平桌面、小纸片。 【器材作用及图像】 ①小车：实验主体； ②棉线：连接小车与钩码； ③钩码：提供和改变对小车的拉力； ④滑轮：改变力的方向。 【实验步骤】 如图甲： 步骤①把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里放钩码。这样小 车在水平方向受到两个拉力，用力的示意图画出小车受到的两个拉力。观察小车在什么情况 下保持运动状态不变； 步骤②用手按住小车，改变两端钩码数量，使两个拉力大小不等。然后松手，观察小车能 不能保持静止； 步骤③用手按住小车，让两端钩码数量相等，让两个力的方向相同，然后松手，观察小车 能不能保持静止； 步骤④用手按住小车，让两端钩码数量相等，让小车扭转一个角度，然后松手，观察小车 能不能保持静止； 步骤 = 5 \* GB3 ⑤用手按住小车，让两端钩码数量相等，再让拉力方向相反，且在同一条直线上，然 后松手，观察小车能不能保持静止。 如图乙： 步骤⑥剪刀将硬纸片从中间剪开，观察小车能不能保持静止。 【实验结论】 二力平衡的条件要求这两个力： 1、大小相等（等大） 2、方向相反（反向） 3、同一直线（共线） 4、同一物体（同体） 知识点2：牛顿第一定律 1、牛顿第一定律的概念 （1）牛顿第一定律（也叫惯性定律）：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态； （2）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。 2、物体运动状态变化的判定 （1）物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化，两变其一或者都变化，那么运动状态发生变化，两者均不变，那么运动状态不发生改变（静止或者匀速直线运动）。 3、惯性现象及其应用 （1）惯性：物体保持原来运动状态不变的性质；即运动的物体要保持它的运动状态，静止物体要保持它的静止状态； （2）一切物体任何时候都具有惯性(静止的物体具有惯性，运动的物体也具有惯性)； （3）惯性是物体本身的属性，惯性的大小与物体质量大小有关。质量越大，惯性越大；质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关； （4）惯性是一种属性，它不是力。惯性只有大小，没有方向； （5）惯性的防止与应用。 4、力与运动的关系 （1）力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动状态的原因。 （2）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)； （3）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。 5、探究阻力对物体运动的影响实验 【实验目的、原理、方法】 实验目的：探究阻力对物体运动影响； 实验原理：力是改变物体运动状态的原因； 实验方法：控制变量法。 【实验器材】 斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。 【器材作用】 ①斜面：使小车运动； ②毛巾、棉布、木板：改接触面对小车的阻力； ③刻度尺：测量小车行驶距离； 【实验步骤】 步骤①木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板一端对齐,紧贴木板并固定好； 步骤②观察木板毛巾与棉布的粗糙程度； 步骤③将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在毛巾上滑动的距离S1 ； 步骤④将棉布铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在棉布上滑动的距离S2； 步骤 = 5 \* GB3 ⑤将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在木板上滑动的距离S3； 【实验结论及推理】 实验结论：平面越光滑,物体运动的距离越远,速度减小得越慢,所受阻力越小；平面越粗糙,物体运动的距离越近,速度减小得越快,所受阻力越大。 实验推理：运动的物体如果不受外力作用，它将永远匀速直线运动下去。 知识点3：力与运动的关系 1、力的作用效果 （1）力可以使物体发生形变； （2）力可以改变物体的运动状态。 2、力与运动的关系 （1）物体在不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，即原来运动的物体在不受力时，总保持匀速直线运动状态；原来静止的物体不受力时，总保持静止状态； （2）物体在平衡力作用下总保持匀速直线运动状态或静止状态，力不是维持物体运动的原因； （3）物体如果受到力的作用，且受到不平衡的力，物体的运动状态就会发生改变； （4）如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态，那么，它可能不受外力作用，也可能受平衡力作用。 3、力与图象的结合 （1）图象实际上反映了物理变化过程的特点以及物理量之间的变化关系； （2）将物理过程和物理量之间的关系在图象上呈现出来，可使物理过程形象、直观，使解题过程优化； （3）物体运动图象，如：匀速直线运动中路程、时间图象，速度、时间图象； （4）物体重力与质量的图象； （5）力的变化图象 4、力的合成与应用 （1）如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力。求几个力的合力叫做力的合成。 （2）同一直线上二力的合成：同一直线上同方向二力的合力，大小等于二力大小之和，方向与这两个力方向相同，即：F=F1+F2；同一直线上相反的二力的合力，大小等于二力大小之差的绝对值，方向和较大的力的方向相同，即F=|F1-F2|。 典例分析 考点1 二力平衡 【典例1】（2022秋•杨浦区期末）如图所示，物体受到两个力的作用，这两个力能平衡的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D。 【解答】解：A、图中两个力不是作用在同一直线上，则这两个力不能平衡，故A不符合题意； B、图中两个力不是作用在同一直线上，则这两个力不能平衡，故B不符合题意； C、图中两个力的大小不相等，则这两个力不能平衡，故C不符合题意； D、图中，两个力作用在同一物体上，在同一直线上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故D符合题意。 故选：D。 【典例2】（2022春•闽侯县期中）甲、乙两只总质量相等的降落伞在空中匀速下降，甲的速度是3m/s，乙的速度是5m/s，则甲、乙所受阻力f甲、f乙之比是（ ） A．3：5 B．5：3 C．2：5 D．1：1 【答案】D。 【解答】解：两个降落伞的质量相同，根据G＝mg求出的重力相同，故G甲＝G乙。 甲以5m/s的速度匀速直线下降，甲受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力作用，这两个力是平衡力，大小相等，故f甲＝G甲。 乙以3m/s的速度匀速直线下降，乙受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力作用，这两个力是平衡力，大小相等，故f乙＝G乙。 因为G甲＝G乙，所以f甲＝f乙，f甲：f乙＝1：1。 故选：D。 【典例3】（2022秋•杨浦区期末）图（a）所示，弹簧测力计的量程为 0～5 牛，钩码的重力为 3.6 牛。图（b）是探究 二力平衡 实验装置（填写实验名称），手放开硬纸板前，应使两测力计的示数 相等 ，两细线对硬纸板拉力的方向 相反 ，在放手一刹那观察硬纸板是否会由静止变为运动。此操作是为了得出“使物体平衡的两个力必须作用在 同一条直线上 ”这一结论。 【答案】0～5；3.6；二力平衡；相等；相反；同一条直线上。 【解答】解：观察弹簧测力计发现，最小刻度为0，最大刻度为5N，所以弹簧测力计的量程为0～5N。 观察弹簧测力计发现，弹簧测力计上1N被平均分成5份，每份为0.2N，则分度值为0.2N，弹簧测力计示数为3.6N，所以钩码的重力为3.6N。 图（b）中两个弹簧测力计反向拉纸板，即两个力拉同一个物体，所以实验探究的是二力平衡原理。 探究二力平衡实验时，两个力大小相等、反向相反、作用在同一个物体上，所以两细线对硬纸板拉力的方向应相反，两个力大小相等，即两个弹簧测力计示数相等。 在放手一刹那观察硬纸板是否会由静止变为运动，是探究两个力不在同一条直线上时，物体能否保持静止，所以此操作是为了得出，使物体平衡的两个力必须作用在同一条直线上。 故答案为：0～5；3.6；二力平衡；相等；相反；同一条直线上。 【典例4】（2022春•盱眙县期中）小杰同学采用甲图实验装置，小磊同学采用乙图实验装置探究二力平衡的条件。其中，乙装置是将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角线的细绳分别跨过左右支架上的滑轮，在细绳的两端分别加挂钩码，来完成验证。 （1）大家认为小杰同学实验有不足的地方，原因是木块还可能受到摩擦力的作用，请你给出一个改进的方法： 将木块换成小车 。 （2）图乙中之所以小卡片的重力可以忽略不计，是因为小卡片的重力远小于 拉力 。 （3）小磊同学在线的两端挂上钩码，并通过调整 钩码的个数 来改变拉力的大小。 （4）当小卡片平衡时，小杰将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 不能 （能或不能）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究一对平衡力是否一定要 在一条直线上 。 （5）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图乙所示情况下，下一步的操作是 用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡 。 【答案】（1）将木块换成小车；（2）拉力；（3）钩码的个数；（4）不能；在一条直线上；（5）用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。 【解答】解（1）木块与桌面之间的摩擦力较大，可以将木块换成小车，变滑动为滚动减小摩擦； （2）小卡片的质量比较小，重力比较小，远小于小卡片受到的拉力，可以忽略卡片重力对实验的影响； （3）为了探究大小不等的两个力是否平衡，通过调整钩码的个数来改变拉力的大小； （4）松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是为探究一对平衡力是否一定要在一条直线上； （5）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。 故答案为：（1）将木块换成小车；（2）拉力；（3）钩码的个数；（4）不能；在一条直线上；（5）用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。 考点2 牛顿第一定律 【典例5】（2022秋•盘龙区期末）国庆假期，小蕾同学一家自驾到云南哀牢山国家级自然保护区游玩，如图为壮美的南恩瀑布，湍急的流水从山顶悬崖喷涌直下，汇集成一股滔滔洪流从公路桥底奔腾而去。下列说法正确的是（ ） A．小蕾乘车系安全带，是为了减小她的惯性 B．小蕾看到瀑布时惊呼，她的声音从空气进入水中时传播速度会变化 C．小蕾观察到瀑布前出现了彩虹，彩虹形成的主要原因是光的反射 D．小蕾看到悬崖边翠绿的植物，是由于植物叶片吸收了更多的绿光 【答案】B。 【解答】解：A．乘车时系好安全带是为了防止紧急刹车时由于惯性对人造成的伤害，不能减小惯性，故A错误； B．声音在不同介质中的传播速度不同，一般情况下声音在液体中传播的速度小于在固体中传播的速度，大于在气体中传播的速度，所以声音从空气进入水中，声音的传播速度变大，故B正确； C．彩虹是太阳光通过空气中的小水珠发生折射，由于不同颜色的光偏折的角度不同，从而将太阳光分解成七色光的现象，这种现象叫光的色散；故C错误； D．绿色的叶子会吸收其他颜色的色光，只反射绿光，故D错误。 故选：B。 【典例6】（2022春•江门校级月考）一个运动的物体受到平衡力的作用，若它所受的力突然全部消失，则物体（ ） A．立即停止运动 B．逐渐减慢，最终停下来 C．一定做匀速直线运动 D．一定在水平方向上做匀速直线运动 【答案】C。 【解答】解：根据牛顿第一定律进行分析，即当物体受到的外力突然消失，物体还会保持原来的运动状态运动下去，即按外力消失前的运动方向和运动速度做匀速直线运动，不一定是水平方向，故C正确、ABD错误。 故选：C。 【典例7】在探究力与运动的关系实验时，让小车在相同斜面顶端由静止释放，该小车在三种不同水平面上运动一段距离后，分别停在如图所示的位置上。 （1）探究过程中采用了推理法和 转换法或控制变量法 研究方法。 （2）实验中，小车在毛巾、木板表面克服阻力做的功分别是W1、W2，则W ＝ W2。（填“＞”、“＝”或“＜”） 【答案】（1）转换法或控制变量法；（2）＝。 【解答】解：（1）实验中每次让小车从相同斜面的顶端由静止释放，是为了使小车到达水平面时具有相同的速度，这用到了控制变量法； 实验中是通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力大小的，这用到了转换法； （2）因小车达到水平面时初速度相同，小车的动能相同，最终速度为0，小车的动能全部转化为内能，大小等于克服阻力做的功，故小车在毛巾、木板表面上克服阻力做功分别为W1、W2，则W1＝W2。 故答案为：（1）转换法或控制变量法；（2）＝。 【典例8】（2022•泰来县校级三模）在沿直线运动的火车车厢里，水平光滑的桌面上有一轻弹簧，一端与车厢相连，另一端与小球与相连，如图所示。当弹簧处于原长时，火车处于 匀速直线 运动状态；若某时刻乘客看到弹簧正在变长，则火车处于 加速 状态（“刹车”或“加速”）。 【答案】匀速直线；加速。 【解答】解：由题知，火车沿直线运动，当弹簧处于原长时，弹簧处于平衡状态，受力平衡，因此弹簧随火车一起做匀速直线运动； 当火车突然加速运动时，弹簧随火车一起加速运动，而小球由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，所以，弹簧在小球的拉动下会变长。 故答案为：匀速直线；加速。 【典例9】（2022•杭州模拟）在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，小明依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面上滑下，再观察和比较小车在水平面上滑行的距离，实验情景如图所示。 （1）实验中每次让小车从斜面同一 高度 由静止滑下，目的是使小车在水平面上开始滑行时 速度 相等； （2）比较三次实验发现：阻力越小，小车滑行的距离越 远 （选填“远”或“近”）。由此联想到，雨雪天驾驶汽车应适当 增大 （选填“增大”或“减小”）汽车之间的距离； （3）从实验结论推理可得：若水平面绝对光滑，则运动的小车在水平面上将做 匀速直线 运动。通过上述实验和推理可得：力是 改变 （维持/改变）物体运动状态的原因； （4）本探究主要应用的科学研究方法，除了控制变量法还有 推理 法，你能再举出一个应用到了该方法得到的结论吗？ 探究真空不能传声的实验 。 （5）实验中通过改变 接触面的粗糙程度 来改变小车所受阻力的大小，在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是 阻力对物体运动的影响效果 ； （6）请对图丁中小车进行受力分析，画出小车的受力示意图； （7）小车在毛巾、棉布表面上克服阻力做功分别为W1、W2，则W1 等于 W2（填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】（1）高度；速度；（2）远；增大；（3）匀速直线；改变；（4）推理；探究真空不能传声的实验；（5）接触面的粗糙程度；阻力对物体运动的影响效果；（6）见解析中的图；（7）等于。 【解答】解：（1）由控制变量的研究方法可知，在实验中应让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，目的是使小车在滑到水平面时的初速度相同； （2）实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远； 雪天驾驶汽车行驶时受到的阻力变小，在速度相同时，滑行的距离变大，为防止意外，故应适当增大汽车之间的距离； （3）进一步推测可知，若水平面绝对光滑，即小车在水平方向不受摩擦力，则小车将做匀速直线运动，说明运动的物体不需要力来维持； （4）本探究主要应用的科学研究方法，除了控制变量法还利用了推理法，通过推理的方法得出结论；物理学中还利用了这种方法的是探究真空不能传声的实验； （5）实验是通过改变接触面的粗糙程度来改变小车所受阻力的大小的；在本实验的目的是探究阻力对物体运动的影响，故“小车在水平面上运动的距离”反映的是阻力对物体运动的影响效果； （6）物体在斜面上运动时受到重力，斜面的支持力和摩擦力，当物体静止在水平面上时，此时只受到自身重力和桌面对它的支持力，受力示意图如下图： （7）小车在毛巾、棉布表面上克服阻力做功分别为W1、W2，因为小车克服的阻力做的功由物体的重力势能转化而来，甲、乙两个实验中物体在斜面上的重力势能相等；甲、乙两个实验中物体从相同斜面相同高度释放，故在斜面上克服摩擦力做功相等，在水平面上克服摩擦力做功也相等，故W1等于W2。 故答案为：（1）高度；速度；（2）远；增大；（3）匀速直线；改变；（4）推理；探究真空不能传声的实验；（5）接触面的粗糙程度；阻力对物体运动的影响效果；（6）见解析中的图；（7）等于。 考点3 力与运动的关系 【典例10】（2022秋•盘龙区期末）如图甲所示，水平地面上有一木箱，小斌用水平向右的推力把木箱向前推动，木箱运动的速度随时间变化的v﹣t图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ） A．0～t1内木箱没有动，是因为木箱受到的推力小于摩擦力 B．t1～t2内，木箱受到的推力与摩擦力是一对平衡力 C．小斌推木箱的过程中，木箱受到的摩擦力方向始终水平向左 D．t1～t2内与t2～t3内相比，木箱在t2～t3内受到摩擦力较大 【答案】C。 【解答】解： A、0～t1内木箱没有动，处于静止状态，水平方向上受力平衡，推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，故A错误； B、t1～t2内，木箱的速度变大，处于非平衡状态，受到的推力与摩擦力不是一对平衡力，故B错误； C、小斌推木箱的过程中，木箱受到的摩擦力方向始终与木箱相对运动的方向相反，所以摩擦力的方向是水平向左的，故C正确； D、t1～t2内与t2～t3内相比，木箱对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以受到的摩擦力大小不变，故D错误。 故选：C。 【典例11】F1、F2是同一水平直线上的两个力，它们的合力大小为30N，方向向左，F1的大小是10N，则关于F2的大小和方向，下列说法中正确的是（ ） A．F2的大小可能是40N B．F2的大小一定是20N C．F2的方向一定沿水平向右 D．F2的方向可能向左，也可能向右 【答案】A。 【解答】解：已知合力大小为F＝30N，方向向左，F1大小为10N； 当F1向左，F2也向左时，F2＝30N﹣10N＝20N； 当F1向右时，F2向左时，有F2﹣F1＝30N，则F2＝30N+10N＝40N， 综上可知，F2的大小可能是20N、也可能是40N，故A正确、B错误。 F2的方向一定沿水平向左，F1的方向可能向左、也可能向右，故CD错误。 故选：A。 【典例12】（2022春•东明县期中）为了研究“同一直线上方向相同的两个力的共同作用效果”，小红选用了橡皮筋、弹簧测力计等器材，设计了如图（a）、（b）所示的实验，实验中两次将橡皮筋从A点拉伸到O点的目的是 使力的作用效果相同 ，本实验研究过程中采用的科学方法是 ① 法（选填序号①等效替代、②控制变量、③理想模型）。 【答案】使力的作用效果相同；①。 【解答】解：实验中两次将橡皮筋从A点拉伸到O点的目的是使橡皮筋形变程度相同，实验中通过橡皮筋伸长的长度相等判断出力的作用效果相同，这用到了等效替代法。 故答案为：使力的作用效果相同；①。 【典例13】（2022秋•杨浦区期末）竖直向上抛出一个质量为0.1千克的小球，小球在运动过程中受到的空气阻力的方向始终跟运动方向相反，大小都为0.5牛。求： （1）小球所受重力的大小； （2）小球在上升过程中所受合力的大小和方向； （3）小球在下降过程中所受合力的大小和方向。（g＝10牛/千克） 【解答】解：（1）小球受到的重力为G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N； （2）小球在上升过程中受到竖直向下的重力和与运动方向相反的竖直向下的空气阻力， 此时的和合力为F＝G+f＝1N+0.5N＝1.5N， 合力的方向为竖直向下。 （3）小球在下降过程中受到竖直向下的重力和与运动方向相反的竖直向上的空气阻力， 此时的合力为F′＝G﹣f＝1N﹣0.5N＝0.5N， 合力的方向与重力一致竖直向下。 答：（1）小球所受重力1N； （2）小球在上升过程中所受合力为1.5N，方向竖直向下； （3）小球在下降过程中所受合力为0.5N，方向竖直向下。 巩固训练 一、选择题。 1．（2022秋•栖霞市校级期末）下列有关力的说法中，正确的是（ ） A．手拍桌子时，手对桌子施加了力，桌子对手没有施加力 B．力是物体对物体的作用 C．弹簧被拉伸时产生的力是弹力，钢丝绳被拉伸时产生的力不是弹力 D．踢足球时，球对脚的力与脚对球的力是一对平衡力 【答案】B。 【解答】解：A、力的作用是相互的，手拍桌子，手对桌子施加力的作用，桌子同时对手施加反作用力，故A错误。 B、力是物体对物体的作用，故B正确。 C、被拉长的弹簧和悬挂着重物的钢丝绳，都发生了弹性形变，所以都受到弹力的作用，故错误。 D、踢足球时，球对脚的力与脚对球的力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力，故D错误。 故选：B。 2．（2022•安徽模拟）如图所示，用力拉着木板B沿水平方向做匀速运动，甲、乙弹簧测力计示数分别是8N和6N，下列说法错误的是（ ） A．甲对B的拉力和A对B的摩擦力是一对平衡力 B．A对B的压力和B对A的支持力是一对相互作用力 C．物体A相对于地面是静止的 D．物体A受到木板B的摩擦力是6N 【答案】A。 【解答】解：A、以木板B为研究对象，木板B在水平方向上受到的拉力、A对B的摩擦力、地面对B的摩擦力；木板B沿水平方向做匀速运动，处于平衡状态，甲对B的拉力等于A对B的摩擦力加上地面对B的摩擦力，甲对B的拉力和A对B的摩擦力不等，所以不是一对平衡力，故A错误。 B、A对B的压力和B对A的支持力同时发生在相互作用的B和A之间，符合相互作用力的条件，是一对相互作用力，故B正确。 C、物体A相对于地面之间没有发生位置变化，所以物体A相对于地面是静止的，故C正确。 D、以A为研究对象，A处于平衡状态，受到平衡力的作用，物体A受到木板B的摩擦力与乙弹簧测力计对A的拉力是一对平衡力，所以物体A受到木板B的摩擦力是6N，故D正确。 故选：A。 3．（2022秋•龙岩期末）2022年北京冬奥会，中国运动员苏翊鸣在男子单板滑雪大跳台比赛中夺得金牌。如图是他在比赛中腾空下落的情景。下列对他下落过程分析正确的是（ ） A．运动状态始终保持不变 B．相对于地面他是静止的 C．下落过程中重力变大 D．下落过程中质量不变 【答案】D。 【解答】解：A、苏翊鸣在运动过程中，运动方向和速度大小会发生变化，故运动状态会发生变化，故A错误； B、下落过程中，他相对于地面的位置发生变化，是运动的，故B错误； CD、D、质量是物体本身的一种属性，与物体的形状、状态、位置和温度都没有关系，下落过程中，他的质量不变，根据G＝mg可知，重力不变，故C错误、D正确。 故选：D。 4．（2022春•巴州区校级月考）物理知识渗透于我们的生活，以下警示语中与惯性知识无关的是（ ） A．公路上立有“雨天路滑 减速慢行” B．水池边立有“水深危险” C．汽车后窗贴有“保持车距” D．上大巴车后乘务员提示“请系好安全带” 【答案】B。 【解答】解：A、当车遇到紧急情况需要停车时，由于惯性车仍要向前运动，雨天，车与地面的摩擦力减小车就更不易停下来，所以要慢行，这与惯性有关，故A不符合题意； B、水池边立有“水深危险”是为了防止人游泳时发生危险，与惯性无关，故B符合题意； C、保持车距的目的是防止前面的车刹车时，后面的随之刹车，由于惯性后面的车仍向前运动，如果距离过近，容易撞上前面的车，与惯性有关，故C不符合题意； D、安全带是为了防止汽车急刹车时，人体由于惯性向前运动，撞击车体而对人造成伤害，与惯性有关，故D不符合题意。 故选：B。 5．（2023•曲江区校级二模）2022年足球世界杯赛已在卡塔尔圆满落幕，如图是球员内马尔比赛时的场景，足球在空中划出一道美丽的弧线，下列对足球运动过程的说法中，判断正确的是（ ） A．脚对球施加的力大小相同时，其作用效果不一定相同 B．足球在空中飞行的过程中，只受到了空气阻力的作用 C．脚踢足球使足球飞出去，说明力是维持物体运动的原因 D．足球在草地上滚动时慢慢停下来，是因为足球没有受到力的作用 【答案】A。 【解答】解：A．脚对球施加的大小相同的力，但作用点及方向不同，作用效果会不同，故A正确； B．足球在空中飞行，除了受到阻力，还受到重力的作用，故B错误； C．脚踢足球，足球飞出去，是由于足球受到力的作用，运动状态发生了改变，所以力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，故C错误； D．足球在草地上滚动，慢慢停下，是由于受到阻力的作用，运动状态发生了改变，故D错误。 故选：A。 二、填空题。 6．（2022秋•栖霞市期末）如图所示，人站在电梯里面，当电梯静止时，人的重力和电梯对人的支持力是一对 平衡 力；人对电梯的压力和电梯对人的支持力是一对 相互作用 力；当电梯加速下降时，人的质量是 不变 （先填“增加”、“不变”或“减少”）的。 【答案】平衡；相互作用；不变。 【解答】解：电梯静止时，人的重力与电梯施加给人的支持力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，是一对平衡力； 人对电梯的压力和电梯对人的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上，是一对相互作用力， 电梯加速下降时，人的质量不变。 故答案为：平衡；相互作用；不变。 7．（2023•碑林区校级二模）在一辆向右行驶的汽车车厢的顶壁上挂着一个小球（空气阻力忽略不计）。当出现了如图所示的情景时，汽车在做 加速 （填“加速”、“匀速”、“减速”）运动。此时绳子对球的拉力和球受到的重力 不是 （填“是”“不是”或“可能是”）一对平衡力。此时绳子对球的拉力大小 等于 （填“等于”或“不等于”）球对绳子的拉力大小。 【答案】加速；不是；等于。 【解答】解：（1）当汽车加速时，由于惯性，小球要保持原来的运动状态，所以小球就向后偏；根据球向后偏可知汽车做加速运动。 （2）忽略空气阻力，小球受竖直向下的重力，沿绳子斜向上的拉力，这两个力不在同一条直线上，根据二力平衡条件可知，这两个力不是一对平衡力。 （3）绳子对球的拉力和球对绳子的拉力是一对相互作用的力，大小相等。 故答案为：加速；不是；等于。 8．（2022秋•福清市期末）乒乓球被誉为我国的“国球”。国际乒联规定，国际赛事中所用的乒乓球是质量为2.7g的大球，它的重为 0.027 N（g取10N/kg）。在乒乓球比赛中，运动员用力挥拍击球，乒乓球离开球拍后，在空中飞行过程中，受到空气的阻力和 重 力作用，在这两个力共同作用下，球的运动状态 改变了 （选填“改变了”或“没有改变”）。 【答案】0.027；重；改变了。 【解答】解：乒乓球的重力：G＝mg＝2.7×10﹣3kg×10N/kg＝0.027N； 乒乓球离开球拍后，在空中飞行过程中，受到空气的阻力和重力作用，这两个力不在同一直线上，大小也不相同，不是一对平衡力，所以在这两个力共同作用下，球的运动状态改变了。 故答案为：0.027；重；改变了。 9．（2022秋•杜尔伯特县期末）2022年10月12日，U17女足世界杯第二天，中国姑娘顽强拼搏，以2：1赢得墨西哥队。 如图所示是中国队员“头球攻门”的情景，当运动员用头顶球时球的运动方向改变了，说明力能改变物体的 运动状态 （选填“形状”或“运动状态”）。滚动的足球会在草坪上慢慢停下来，是因为足球 受到 力的作用（选填“受到”或“不受”）。 【答案】运动状态；受到。 【解答】解：足球比赛中，当运动员用头顶球时，足球的运动方向改变，是力作用的结果，说明力可以改变物体的运动状态； 在草坪上滚动的足球慢慢停下来，是因为足球受到了阻力的作用。 故答案为：运动状态；受到。 10．（2022秋•龙华区期末）如图所示，是利用弹簧测力计拉着物体在粗糙程度处处相同的水平面上匀速向右运动的情景，则该物体受到的摩擦力为 1.8 N。快速拉动木块，当弹簧测力计的示数变为3N时，该物体受到的合力为 1.2 N。 【答案】1.8；1.2。 【解答】解：（1）由图可知，弹簧测力计的示数为1.8N， 物体在水平面上匀速向右运动时，摩擦力与拉力是平衡力， 所以该物体受到的摩擦力为f＝F＝1.8N； （2）因为影响滑动摩擦力的因素是压力大小和接触面的粗糙程度， 两个因素都没有改变，当快速拉动木块，当弹簧测力计的示数变为3N时，摩擦力不变，仍为1.8N， 此时拉力和摩擦力是同一直线上方向相反的两个力， 所以该物体受到的合力为F合＝F′﹣f＝3N﹣1.8N＝1.2N。 故答案为：1.8；1.2。 三、实验探究题。 11．（2022春•巩义市期末）某小组用如图甲所示的装置探究“二力平衡的条件”。 （1）实验要求桌面水平且表面 光滑 （选填“光滑”或“粗糙”），实验中定滑轮的作用是 改变力的方向 。 （2）实验中，小明将系于小车两端的线分别跨过桌面左右两端的滑轮，在线两端的小盘上放上砝码，通过调整 砝码的个数 来改变F1和F2的大小。 （3）实验中保持F1和F2大小相等，用手将小车扭转一个角度，松手后小车将 转动 （选填“转动”或“保持静止”），设计这一步骤是为了探究两个力是否 在同一直线上 。 （4）小华同学对实验装置进行了改进，如图乙所示，将小车替换成轻质硬纸片，其主要原因是 D 。 A.小卡片容易扭转 B.小卡片是比较容易获取的材料 C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.减少摩擦力对实验结果的影响 【答案】（1）光滑；改变力的方向；（2）砝码的个数；（3）转动；在同一直线上；（4）D。 【解答】解：（1）在实验过程中，要求长木板水平放置，且表面是光滑的，减小小车和水平木板的摩擦力； 实验中，定滑轮的作用是改变力的方向； （2）实验过程中，可以通过改变砝码的个数改变两个拉力的大小； （3）保持力F1与F2大小相等，用手将小车扭转一定的角度，松手后，两力不在一直线上，小车将转动，所以实验中设计这一步骤的目的是为探究二力平衡时是否要满足两个力必须在一条直线上； （4）由于小卡片的质量很小，重力远小于卡片受到的拉力，所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响； 将木块放在水平桌面上，木块和水平桌面间就会产生较大的摩擦力，就会影响实验效果，而用轻质硬纸片代替小车，可以消除摩擦力对实验的影响，故选：D。 故答案为：（1）光滑；改变力的方向；（2）砝码的个数；（3）转动；在同一直线上；（4）D。 12．（2022秋•南湖区校级月考）在探究“阻力对物体运动的影响“实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布；让小车从斜面顶端由静止滑下，如图所示，观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。 （1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 相等 （填“相等”或“不相等”）。 （2）实验中是通过改变 接触面的粗糙程度 来改变小车所受阻力大小的。 （3）实验中发现：接触面越光滑，小车受到的阻力越 小 ，运动得越 远 。 （4）实验中，小车在水平面上运动的过程中，小车受到 非平衡力 （填“平衡力”或“非平衡力”）作用。 （5）推理：本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做 匀速直线运动 。 （6）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律 不能 （填“能”或“不能”）直接由实验得出。 【答案】（1）相等；（2）接触面的粗糙程度；（3）小；远；（4）非平衡力；（5）匀速直线运动；（6）不能。 【解答】解： （1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了使小车运动到斜面底端时的速度大小相等； （2）在探究“阻力对物体运动的影响“实验时，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，由毛巾表面到棉布再到木板，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小； （3）实验中发现：接触面越光滑，小车受到的阻力就越小，小车运动的距离越远，其速度减小得越慢； （4）小车在水平面上运动时，速度越来越小，处于非平衡状态，则小车受到非平衡力的作用； （5）如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，即小车在水平方向上不受力，小车的运动状态将不会改变，它将做匀速直线运动； （6）牛顿在伽利略等人的研究基础上，概括出牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；而在现实生活中，不受力的物体是不存在的，没有摩擦力也是理想情况，故实验结论是推理得出的，而不能直接由实验得出。 故答案为：（1）相等；（2）接触面的粗糙程度；（3）小；远；（4）非平衡力；（5）匀速直线运动；（6）不能。 四、计算题。 13．（2022秋•沙坪坝区期末）在重庆国际滑翔伞营地可以体验热气球。正在竖直匀速上升的某热气球和所装货物总重9000N，受到的空气浮力（浮力方向始终是竖直向上）为9800N，求：（不考虑运动过程中热气球本身的质量变化） （1）这一过程中热气球和货物受到的合力是多少？ （2）热气球和货物受到的空气阻力是多少？ （3）若热气球和货物在空中运动时受到的空气浮力和空气阻力的大小都不变，则要使热气球和货物竖直匀速下降，应在热气球的吊篮内再加上重力为多少牛的物体？ 【解答】解：（1）热气球和所装货物匀速上升，处于平衡状态，由平衡条件可得，它们受到的合力F合＝0N。 （2）热气球和所装货物匀速上升时，受到竖直向下的重力G＝9000N、竖直向下的空气阻力f、竖直向上的浮力F＝9800N， 热气球和所装货物处于平衡状态，由平衡条件得：G+f＝F，则空气阻力f＝F﹣G＝9800N﹣9000N＝800N，方向竖直向下； （3）热气球和所装货物匀速下降时，受竖直向下的重力G′、竖直向上的空气阻力f＝800N、竖直向上的浮力F＝9800N， 热气球和所装货物处于平衡状态，由平衡条件得：G′＝F+f＝9800N+800N＝10600N，则应在吊篮中加的物体重力为ΔG＝G′﹣G＝10600N﹣9000N＝1600N。 答：（1）在这一过程中氢气球和吊篮受到的合力是0N。 （2）热气球和货物受到的空气阻力是800N。 （3）热气球和货物匀速下降时，应在吊篮内再加上重为1600N的物体。 五、解答题。 14．（2022春•乐安县期中）如图所示，是某民营企业生产的力帆100E型电动微型轿车，已知轿车总质量是600kg，匀速行驶5km用时10min，行驶过程中受到的阻力F阻，恒为轿车总重的0.1倍，求（g＝10N/kg）： （1）轿车匀速行驶的速度； （2）轿车受到的重力； （3）轿车匀速行驶时的牵引力。 【解答】解：（1）t＝10min＝600s，s＝5km＝5000m， 轿车行驶的速度：v＝＝≈8.33m/s； （2）轿车的重力：G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N； （3）因为轿车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力， 所以，轿车受到的牵引力F牵＝f＝0.1G＝0.1×6000N＝600N。 答：（1）轿车匀速行驶的速度是8.33m/s； （2）轿车受到的重力为6000N； （3）轿车匀速行驶时的牵引力是600N。 15．（2022春•中山区期中）乘坐公交车时，行驶中如果车突然紧急刹车，站在公交车上的人就会往前倒，如图所示，请你解释为什么身体会向前倒？ 【解答】答：人站在公交车上，当汽车突然紧急刹车时，人的脚与车接触，脚受到摩擦力的作用，由运动变为静止，而人的上半身由于惯性而保持原来的运动状态，所以向前倒。 16．（2022春•庐阳区校级期中）如图所示，容器中装有质量为m的水。水对该容器的底部和侧壁都有压力。在分析水对该容器侧壁的压力时，我们可以将这些压力等效替代为一个大小为F、方向竖直向上的合力。试证明：F支＝F+mg，其中F支为容器底部对水的支持力。 【解答】证明：水对该容器的侧壁有压力，将这些压力等效替代为一个大小为F，方向竖直向上的合力，由于力的作用是相互的，所以容器的侧壁对水的压力大小也是F，方向竖直向下，由于水还具有重力，水对容器底也有压力，且等于水自身的重力； 由力的平衡可得，水对容器底的压力为F压＝F+G＝F+mg 而水对容器底部的压力和容器底部对水的支持力是一对相互作用力，两者大小相等，故可得容器底部对水的支持力为F支＝F压＝F+mg。 17．（2022•邗江区校级二模）阅读短文，回答问题 失重 在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验：用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降，再让其加速下降，同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹簧测力计的示数相同一一就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了 老师解释说：“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯地面压力就小于人受到的重力”，小勇在老师指导下到电梯内做失重实验，如图甲。他将一个体重秤放在电梯水平地面上，然后站上秤台，如图乙所示，在电梯向下运动的过程中，他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图象如 图丙所示。已知小勇的实际质量为60kg（g取10N/kg） （1）电梯静止时，小勇对秤台的压力为 600 N。 （2）若电梯在10s内下降的距离为18m，电梯这段运动时间内的平均速度 1.8 m/s （3）根据图丙分析，小勇在 0～t1 （选填“0﹣t1”、“t1﹣t2”、“t2﹣10s”）段时间内处于失重状态。 （4）分析图丙可知，在t2﹣10s时间段内小勇对秤台的压力 大于 他的重力选填“大于”、“小于”或“等于”） （5）若下降中体重秤示数为零，即说明他对体重秤压力F为零，我们称这种现象为完全失重，如果物体所受合力的大小与物体质量关系为F合＝ma，其中a称为加速度，单位为N/kg，F合＝G﹣F，小勇完全失重时加速度a＝ 10 N/kg 【答案】（1）600；（2）1.8；（3）0～t1；（4）大于；（5）10。 【解答】解： （1）电梯静止时，小勇对秤台的压力：F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N； （2）电梯在10s内的平均速度：v＝＝＝1.8m/s； （3）已知小勇的实际质量为60kg，由图象可知，在0～t1阶段，小勇的质量为45kg，此时处于失重状态； 失重并不是失去重量了，而是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象； （4）根据图丙可知，在t2﹣10s时间段内，体重秤的示数大于他的实际质量60kg，小勇处于超重状态，他对秤台的压力大于他的重力； （5）小勇完全失重时，他对体重秤的压力F＝0； 此时他受到的合力：F合＝G﹣F＝G﹣0＝G， 根据F合＝G＝ma可知，小勇完全失重时加速度为： a＝＝＝10N/kg。 故答案为：（1）600；（2）1.8；（3）0～t1；（4）大于；（5）10。
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