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第2章 力与空间探索
第2节 运动与相互作用
八上科学 ZJ
1.了解牛顿第一定律的研究过程和牛顿第一定律的内容，知道力和
运动之间的关系；了解惯性，能用惯性知识解释有关的现象；了解
二力平衡的含义和二力平衡满足的条件，理解物体运动状态变化的
原因，并能用二力平衡条件解决相关的问题；了解摩擦力的普遍存
在，确定摩擦力的概念，能正确区分滑动摩擦力与滚动摩擦力，掌
握影响滑动摩擦力大小的因素，运用摩擦知识解释相关的问题，建
立和完善力的科学观念。
2.理解力并不是维持物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，
理解惯性的本质，理解二力平衡的条件，并能根据二力平衡条件判
断物体的运动状态，理解摩擦力形成的条件和弹簧测力计测量摩擦
力的方法，建立和提升相关的科学思维。
3.通过探究实践获得改变物体运动状态与受到外力之间的关系、体
验惯性现象的存在，提升分析能力得出二力平衡的条件，还有影响
滑动摩擦力大小的因素，学习运用控制变量法进行实验设计，培养
观察能力和分析概括能力。
1.教材第67页探索活动：探究阻力对物体运动的影响
猜想与假 设 阻力可能是使物体运动速度减小的原因
制订计划 和设计实 验 采用控制变量法，依次在水平木板上铺上棉布、丝绸
（使水平面的粗糙程度不同），取一辆小车，让它三
次都从斜面的同一高度由静止滑下（控制小车到达水
平面时速度相同）。观察小车的运动情况，并记下其
停止的位置
实验器材 小车、斜面、丝绸、木板、棉布、刻度尺等
实验过程 （1）在水平木板上铺上表面粗糙的棉布，让小车从斜
面上适当位置由静止滑下,观察小车在棉布表面上运动
的距离；
（2）撤去棉布，铺上表面较粗糙的丝绸，让小车从斜
面上同一位置由静止滑下，观察小车在丝绸表面上运
动的距离；
实验过程 （3）撤去丝绸，让小车从斜面上同一位置由静止滑
下，观察小车在木板表面上运动的距离
________________________________________________________________________________
实验记录 ____________________________________________________________________________________________________________________
实验结论 水平面越光滑，小车运动时所受的阻力越小，运动的
距离越远，小车的速度减小得越慢
猜想 如果小车在水平面上运动时不受阻力作用，那么它将
保持原来的速度和方向永远地运动下去
（1）在实验中，可通过调节斜面的倾角来调节小车速度
的大小，避免小车冲出木板。
（2）实验中应由静止释放小车，让小车自由滑下，不能用手推动
小车。
2.牛顿第一定律
（1）人们认识力的过程
科学家 提出的观点
亚里士多 德 如果一个物体要持续运动,就必须有其他物体对它施
加力的作用;如果这个力被撤去,物体就会停止运动
伽利略 如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不
变
笛卡儿 如果运动物体不受任何力的作用，它将永远沿原来的
方向做匀速直线运动
科学家 提出的观点
牛顿 运动的物体在不受任何外力作用时，总保持匀速直线
运动状态，而静止的物体在不受外力作用时，总保持
原来的静止状态
（2）牛顿第一定律的内容
牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基
础上，通过进一步的推理而概括出来的。由于从牛顿第一定律得出
的一切推论都经受住了实践的检验，因此它已经成为公认的科学基
本定律之一。
3.力和运动的关系：改变物体的运动状态
由牛顿第一定律可知，物体在不受力的作用时总保持匀速直线运动
状态或静止状态，所以，要改变物体的速度大小或运动方向，必须
对物体施加力的作用。牛顿第一定律揭示了力与运动的关系，即力
是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。
教材第69页
1.小球受到竖直向下的重力作用，小球的受力方向和运动方向相同，
速度越来越大。
2.小球在向上运动时受到竖直向下的重力作用，小球的受力方向与
运动方向相反，速度越来越小。
3.沿斜上方抛出的小球，受到竖直向下的重力作用，小球的受力方向
与运动方向不在一条直线上，小球做曲线运动,运动方向会发生变化。
典例1 （诸暨期末）如图虚线是炮弹的运
行轨迹，当其运动到最高点时，若外力突
然消失，则炮弹将( )
B
A.处于静止状态 B.向左做匀速直线运动
C.竖直向下做匀速直线运动 D.按原来的轨迹运动
解析：炮弹运动到最高点时速度向左，此时若它受到的一切外力全
部消失，它将保持原来的速度向左做匀速直线运动。
1.惯性的概念：一切物体都具有保持原有的速度大小和运动方向的
性质。物体有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，这种性质
叫作惯性。因此，牛顿第一定律也叫作惯性定律。
2.对惯性的认知
普遍性 一切物体在任何情况下都具有惯性。无论是固体、液体
还是气体，无论质量大小，无论是运动的还是静止的，
无论受力还是不受力，物体都具有惯性
决定因 素 惯性只和物体的质量有关。物体的质量越大，惯性越
大；质量越小，惯性越小
与力的 区别 惯性是物体的一种固有属性，它不是力，力是物体对物
体的作用。因此不能说“惯性作用”“惯性力”，在惯性前面
加“产生”“受到”“出现”“克服”等词都是错误的
3.生活中惯性的利用与危害
实例 现象 解释
利 用 ___________________________ 跳远运动员快速助跑 后、飞身一跃，能在 空中继续前进 助跑之后，运动员因具
有惯性会在空中继续向
前运动
____________________________ 铁锤的锤头松了，人 们在坚硬凳面上撞击 锤柄下端，锤头就会 紧套在锤柄上 锤柄遇到凳面而突然停
止，锤头因具有惯性会
继续向下运动，进而牢
牢地套在锤柄上
实例 现象 解释
危 害 _______________________________ 人要拉住公交车上的 扶手或吊环，以防公 交车突然刹车或启动 而造成危险 公交车突然刹车
（或启动），人因具有
惯性会向前倾倒
（或向后倾倒）
教材第69页
1.向右倾倒。向右拉动小车使小车和木块一起向右运动，当小车突
然停止运动时，小车上面的木块的上部由于惯性继续向右运动，下
部受小车的阻力停止运动，所以会向右倾倒。
2.不会。用手指弹击卡片，卡片受力而运动，而硬币由于惯性，仍
然保持原来的静止状态，所以不会跟着飞出，而是落入杯中。
3.点燃的蜡烛被吹熄灭。塑料瓶中的气体受压从瓶口急速射出，由
于惯性气流继续向前运动，把点燃的蜡烛吹灭。
教材第70页
1.由于筷子被铁锤敲打，筷子向下运动，但是土豆由于惯性，保持
原来的静止状态，视觉效果就感觉土豆反而往上爬了。
2.当人坐在汽车上跟汽车一起运动时，人和汽车保持向前运动的状
态，但是当遇到紧急情况时，汽车被制动减速，而人由于具有惯性
仍然会保持向前运动的状态，所以人会离开座位，只有系上安全带
后，人才会被安全带束缚住，以防发生事故。
4.惯性与牛顿第一定律的区别与联系
区 别 牛顿第一定律是描述物体不受外力作用时所遵循的运动规
律，是有条件的，即只有在不受外力作用时才遵循；而惯性
是物体的一种属性，与物体是否受力等一切外在因素无关，
任何时候都存在
联 系 因为人们把物体保持原有静止状态或匀速直线运动的性质叫
作惯性，所以牛顿第一定律又被称为惯性定律
典例2 （丽水缙云中学期中）对生活中一些惯性现象的解释如下：
①水平公路上行驶的汽车关闭发动机后还能继续前进一段距离，是
因为汽车具有惯性；
②跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性；
③小汽车配置安全气囊，可以减小惯性带来的危害。
其中说法正确的是( )
B
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
解析：惯性只与质量有关，因此跳远运动员助跑起跳，不能增大惯
性，②错误。
1.二力平衡
（1）二力平衡现象
图示 ____________________________ ______________________________________________
（物体受力的作用时，运动状态
不一定就会发生变化）
吊灯
被匀速提起的货物
受力 分析 挂在天花板上的吊灯， 受到向下的重力和电线 对它向上的拉力 货物受到向下的重力和吊机对它
向上的拉力
状态 静止 匀速直线运动
（2）二力平衡：一个物体在两个力的作用下，如果保持静止或匀
速直线运动状态，就说明这两个力是平衡的（即二力平衡）。
物体保持静止或匀速直线运动的状态称为平衡状态。注
意,“保持”一词也很关键。竖直上抛的物体,到达最高点时有极为短
暂的“静止”,但不能保持,随即就下落,所以竖直上抛的物体在最高点
的状态不能称为平衡状态。
归纳总结
物体的运动状态与受力情况的关系
（一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态
或静止状态，即保持平衡状态）
典例3 下列物体受到平衡力的是( )
D
A.空中自由下落的苹果 B.竖直向上抛出的石子
C.做匀速圆周运动的小球 D.匀速直线下降的跳伞运动员
解析：
选项 分析
A 下落的苹果的速度越来越快 速度不断变大 处于非平
衡状态
B 上抛的石子 先向上减速运动，再向下加速运动 速度
大小和方向都变化 处于非平衡状态
选项 分析
C 做匀速圆周运动的小球 速度方向不断发生变化 处于
非平衡状态
D 跳伞运动员匀速直线下降 做匀速直线运动 处于平衡
状态 受力平衡
2.二力平衡的条件（含教材第71页“探索活动”）
提出问 题 二力平衡时，这两个力有什么特点？二力平衡的条件是
什么？
猜想与 假设 可能与两个力的大小、方向、是否作用在同一直线上有
关
设计实 验 改变小车两侧绳子拉力的大小（通过改变砝码的质量实
现）、方向（通过扭转小车实现），由静止释放小车，
观察小车在什么条件下会保持静止状态不变
进 行 实 验 图 示 __________________________________ _______________________________ ________________________________
操 作 （1）在两边的 托盘中放不等重 的砝码 （2）在两边的 托盘中放等重 的砝码 （3）在两边的托盘中
放等重的砝码，并将
小车扭转一个角度，
使小车两侧绳子相互
平行
进 行 实 验 现 象 放开小车后，小 车将会向砝码重 的一侧运动 放开小车后， 小车保持静止 放开小车后，小车将
会旋转
进 行 实 验 分 析 此时小车两侧受 到的拉力方向相 反，在同一直线 上，但大小不相 等，小车不能处 于平衡状态 此时小车两侧 受到的拉力大 小相等，方向 相反，在同一 直线上，小车 处于平衡状态 此时小车两侧受到的
拉力大小相等，方向
相反，但不在一条直
线上，小车不能处于
平衡状态
实验记 录 ________________________________________________________________________________________________________________________
实验结 论 二力平衡的条件：作用在同一个物体上的两个力，如果
大小相等，方向相反，并且力的作用线在同一条直线
上，那么这两个力就相互平衡
（1）虽然上述结论是在物体静止的情形中得出的，但它
同样适用于物体做匀速直线运动时的情形。
（2）二力平衡是最简单的一种受力平衡情形。当一个物体受到几
个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们也说这几个
力平衡，物体处于平衡状态。
典例4 如图所示，下列物体受力示意图中，物体能处于平衡状态的
是( )
C
A. B. C. D.
解析：
选 项 是否作用在同 一物体上 是否大 小相等 是否方 向相反 是否作用在同 一条直线上 是否为一
对平衡力
A √ √ √
B √ √
C √ √ √ √ √
D √ √ √
3.平衡力和相互作用力的异同
平衡力 相互作用力
示意图 ______________________________________ _______________________________________
相同 点 大小 相等 方向 相反，且在同一条直线上 平衡力 相互作用力
不 同 点 作用 对象 作用在同一物体上 分别作用在两个物体上
作用 时间 二力具有独立性，当一个力消失或变化时，另一个力可能不变 同时产生、同时消失
作用 效果 两个力作用在同一物体 上，使物体保持平衡状态 两个力分别作用在不同的物
体上，产生不同的效果
典例5 如图所示，人坐在吊椅（椅面水平）上静止时，下列说法正
确的是( )
B
A.人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作
用力
D.人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
解析： 吊环对吊椅的拉力等于人与吊椅的重力之和，大于人
对吊椅的压力，不是一对平衡力； 人所受的重力和吊椅对人
的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一
条直线上，是一对平衡力； 吊椅所受的重力与吊椅对地球的
吸引力是相互作用力； 人所受的重力和人对吊椅的压力是不
同性质的两个力。
4.二力平衡条件的应用
（1）判断未知力的大小和方向
①若物体只受两个力的作用，且保持静止或匀速直线运动状态，那
么这两个力一定是一对平衡力，必定满足“同体、等大、反向、共
线”四个条件。知道其中一个力，即可求出另一个力。
②物体在水平方向上受到一对作用力，在竖直方向上也受到一对作
用力，若物体能保持静止或匀速直线运动状态，则水平方向的一对
力是平衡力，竖直方向的一对力也是平衡力。知道一个力，即可求
出对应的平衡力。
（2）判断物体的运动状态
若物体只受到两个力，且这两个力满足“同体、等大、反向、共线”
四个条件，那么可以判断该物体一定处于静止或匀速直线运动状态。
典例6 吊车以的速度将重为 的物体匀速向上吊起，
这时钢索对重物的拉力是________；若钢索改为以 的速度
使重物匀速下降，此时钢索对重物的拉力大小是________ ，方向
__________。
竖直向上
解析：重物匀速向上运动时，做匀速直线运动，受到竖直向下的重
力和竖直向上的拉力，拉力和重力是一对平衡力，大小相等，所以
拉力大小是；若钢索改为以 的速度使重物匀速下降，
重物仍做匀速直线运动，受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力，
拉力和重力是一对平衡力，大小相等，所以拉力大小仍是
。
1.摩擦力的存在
（1）教材第72页实践活动：滑动摩擦力的存在
实验内容 图示 现象及分析
① 用手推一下放在桌面 上的木块，使它运动 起来，观察木块离开 手后运动状态有什么 变化 _________________________________ 运动的木块最终在桌
面上静止，说明木块
受到桌面阻碍它运动
的力（两个相对运动
的物体之间产生的摩
擦力）
实验内容 图示 现象及分析
② 用扫把从右往左清扫 地面，感受施加给扫 把的力，观察扫把刷 毛朝哪个方向弯曲 __________________________________ 扫把刷毛朝右弯曲，
说明刷毛受到地面阻
碍它运动的力
总结：两个互相接触的物体，当一个物体在另一个物体表面上滑动
时，在它们的接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作
滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
（2）教材第73页实践活动：静摩擦力的存在
实验内容 图示 现象及分析
纸杯中盛有米，米内插 有筷子。将米压紧后， 竖直向上提筷子，观察 会出现什么现象 _________________________ 筷子能将米和纸杯提起，说
明米与筷子、米与纸杯之间
存在摩擦力，摩擦力使筷
子、米和纸杯保持相对静止
总结：两个互相接触的物体间有相对运动趋势时，在它们的接触面
上产生阻碍物体间相对运动趋势的力叫作静摩擦力。
（3）摩擦力的应用
实例 应用分析
____________ 人走路时两只脚的前后位置会交替变化、后脚离开地
面前要蹬地，这时，地面会对它产生一个向前的摩擦
力，正是这个力，人才得以向前运动；而前脚踩到地
面时，地面会对它产生一个向后的摩擦力，正是这个
力，才使脚停止了向前的运动
_________________________ 神舟载人飞船返回舱进入大气层时，外壳与空气发生
摩擦，产生的摩擦力对返回舱起到减速的作用
不但固体与固体之间会产生摩擦，固体、液体、气体之
间也会产生摩擦。
典例7 下列四个情景中，把木块放在粗糙表面上，木块一定不受摩
擦力的是( )
A
A.木块静止
B.木块匀速运动
C.木块静止
D.木块匀速下滑
解析：A中木块静止在水平的粗糙面上,木块与水平面间有挤压,但
是木块与水平面没有相对运动或相对运动趋势,故不受摩擦力,A符
合题意;B、C、D中三个木块所在的接触面都粗糙,三个木块对接触
面都有挤压,都与接触面发生相对运动或有相对运动趋势,所以都受
摩擦力。
2.影响摩擦力大小的因素
（1）教材第74页探究实践：探究影响滑动摩擦力大小的因素
提出问 题 滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？
猜想与 假设 （1）接触面受到的压力越大,摩擦力越大。
（2）接触面越粗糙,摩擦力越大
实验原 理 用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动，此时木块在水
平方向上受到的拉力和滑动摩擦力为一对平衡力，这样
读出弹簧测力计的示数，就可以知道滑动摩擦力的大小
（摩擦力大小不能直接测量，是根据平衡力的特点间接
得出的）
制订计 划与设 计实验 影响滑动摩擦力大小的因素有多个，因此在探究过程中
要用控制变量法，如探究压力对滑动摩擦力大小的影响
时，要保持接触面的粗糙程度不变；在探究接触面的粗
糙程度对滑动摩擦力大小的影响时，则应控制压力不变
实验步 骤 （1）如图甲所示，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，使
其在较光滑的长木板上匀速滑动，记下此时弹簧测力计
的示数，其示数大小等于滑动摩擦力的大小；
（2）如图乙所示，在木块上放砝码，从而改变木块对长
木板的压力，测出木块匀速运动时受到的摩擦力大小；
实验步 骤 （3）如图丙所示，在长木板上铺上棉布，以增大接触面
的粗糙程度，测出木块匀速运动时受到的摩擦力大小
_________________________________________________________________________________________________________________________________
实验数 据 _________________________________________________________________________________________________________________________________
分析论 证 （1）由实验1、2可知，接触面粗糙程度相同，压力越
大，弹簧测力计的示数越大，即滑动摩擦力越大；
（2）由实验1、3可知，压力大小相同，接触面越粗糙，
弹簧测力计的示数越大，即滑动摩擦力越大
得出结 论 滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小和接触面的
粗糙程度有关。当接触面的粗糙程度相同时，压力越
大，滑动摩擦力越大；当压力相同时，接触面越粗糙，
滑动摩擦力越大
（2）实验注意事项
①实验时所用的木板要足够长，以保证木块
在木板上滑动时有匀速直线运动的过程。
②实验时应保持弹簧测力计与长木板平行。
③实验中要做到匀速拉动木块不好实现，可做如图所示改进：将弹
簧测力计的秤钩与木块相连，拉环处固定，拉动长木板进行实验。
这样不但方便读数，而且长木板也不用一定做匀速运动。
教材深挖
静摩擦力的大小
物体受到静摩擦力时，仍处于静止状态，受力平衡，因此静摩擦力
总是与引起相对运动趋势的外力大小相等。
如图甲所示，当用的力推箱子，而未推动时，由于箱子静止，
受力平衡，故；如图乙所示，增大推力，用的
力推箱子，但仍未推动，此时箱子静止，受力平衡，故
；如图丙所示，用更大的推力，箱子动起来，此时箱子和地面
相对运动，受到滑动摩擦力。
典例8 （杭州西湖区期末）如图所示为“探究滑动摩擦力的大小与
什么因素有关”的实验,木块分别在拉力、和 作用下做匀速
直线运动。
（1）实验中当木块匀速直线运动时所受的拉力和摩擦力大小_____，
是一对______力。
相等
平衡
解析：实验时木块做匀速直线运动，说明木块所受的力是平衡的，
所以在水平方向上木块受到的拉力与滑动摩擦力大小相等,是一对
平衡力；
（2）三次实验中弹簧测力计的示数分别为、和 ,其中最大的
是___。
解析：三次实验中弹簧测力计的示数分别为、和 ,接触面越
粗糙,压力越大,滑动摩擦力越大,其中最大的是 ；
（3）比较甲、乙两次实验,得出的结论是______________________
_________________________________。
当压力一定时，接触面
越粗糙，物体所受的滑动摩擦力越大
解析：比较甲、乙两次实验,接触面所受的压力相同,乙中接触面较
粗糙,滑动摩擦力也较大,得出的结论是当压力一定时,接触面越粗糙,
物体所受的滑动摩擦力越大；
（4）在丙图中,弹簧测力计示数为 ,若弹簧测力计示数增大
到,此时的木块所受滑动摩擦力为____ 。
1.6
解析：在丙图中,弹簧测力计示数增大到 ,由于接触面的粗糙程度
和压力大小不变,所以滑动摩擦力大小不变,仍为 。
3.增大或减小摩擦的方法
（1）有益摩擦和有害摩擦
摩擦无处不在。摩擦有时是有益的，如用手拿物体时，手与物体间
的摩擦；人行走时，鞋底与地面间的摩擦；刹车时刹车装置的摩擦
以及车轮与地面间的摩擦等。摩擦有时是有害的，如机器运转时各
部件之间的摩擦会使机器磨损，进而使机器丧失原有精度和功能等。
因此有时要增大有益摩擦，有时又要设法减小有害摩擦。
（2）增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法
方法 举例
增大 有益 摩擦 增大接触面间的 压力 将传送带的皮带张紧
增大接触面的粗 糙程度 汽车、拖拉机、自行车车轮上有凹凸
不平的花纹，运动员往手上涂防滑粉
变滚动摩擦为滑 动摩擦 火车、汽车在紧急制动时，制动系统
使车轮变滚动为滑动
方法 举例
减小 有害 摩擦 减小接触面间的 压力 推动熄火的汽车使其再次启动时，让
车内乘客都下车以减小车重
减小接触面的粗 糙程度 冰壶比赛中用冰壶刷擦冰面
变滑动摩擦为滚 动摩擦 轮滑鞋
使接触面分离 给机械部件加润滑油,气垫船、磁悬浮
列车
典例9 （杭州郁达夫中学期末）如图所示的四个实例中，目的是减
小摩擦的是( )
C
A.打球时用力握紧球拍
B.乒乓球拍上贴有橡胶皮
C.轴承中装有滚珠
D.运动鞋底有凹凸不平的花纹
解析：打球时用力握紧球拍，这是通过增大压力来增大手和球拍之
间的摩擦，A不符合题意。乒乓球拍上贴有橡胶皮，是通过增大接
触面的粗糙程度来增大摩擦，B不符合题意。在轴承中装上滚珠是
将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小摩擦，C符合题意。运动鞋底有凹
凸花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大鞋和地面之间的摩擦
的，D不符合题意。

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