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专题02 力与运动
知识点一 摩擦力
1、摩擦力产生的条件（缺一不可）：
（1）两个表面接触并相互挤压(有弹力)；
（2）有相对滑动的趋势；
（3）接触面不光滑。
2、摩擦力的种类
摩擦力
3、滑动摩擦力大小的影响因素：接触面受到的压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（滑动摩擦力与接触面的面积、物体的运动速度等因素无关）
4、实验：详见专题8 力学实验
5、摩擦力的大小与方向判断：（1）外力不变时，摩擦力的大小与方向求解；（2）外力变化时，摩擦力的大小与方向的求解
6、增大与减小摩擦力：对压力和粗糙程度进行控制即可
典例：1.如图所示，物体沿斜面向下匀速滑行，不计空气阻力，关于物体的受力情况，正确的是（）
A.受重力、支持力、摩擦力、下滑力
B.受重力、支持力、下滑力
C.受重力、支持力、摩擦力
D.受重力、摩擦力、下滑力
【答案】B
【解析】
对物体进行受力分析可知，物体一定受重力的作用，同时物体与斜面间相互挤压，斜面对其一定有支持力（弹力），物体匀速下滑时，一定受到沿斜面向上的滑动摩擦力，注意物体下滑时不受所谓的下滑力，故ACD错误，B正确．
特别提醒：力学上没有所谓的下滑力（只不过是重力在斜面上的分力）！
典例2.（2017·江西）细心的同学会发现商场里安装供顾客上楼的电梯主要有如图所示两种，当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时________（选填“受”或“不受”）摩擦力，当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时，受到的摩擦力的方向是沿电梯________（选填“向上”或“向下”）．
【答案】不受 向上
【解析】当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时，鞋底和电梯台阶面之间既没有发生相对运动，也没有相对运动的趋势，因此不受摩擦力；
当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时，电梯表面是倾斜的，人站在上面，有向下滑的趋势，因此受到向上的摩擦力的作用．
特别提醒：本题目为外力不变时，摩擦力的大小与方向求解，解题的思路为受力分析，方法论：当物体处于匀速直线运动或静止状态时，物体必受平衡力。例如爬杆问题，物体叠加问题等。
典例3.（2021·忻州）一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。则（ ）
A. 0-2s物体所受摩擦力大小大于推力
B. 2-4s物体所受摩擦力为3N
C. 8-10s物体所受摩擦力为2N
D. 物体4s时所受摩擦力大于9s所受摩擦力
【答案】不受,向上
【解答】
摩擦力产生的条件是：两个物体相互接触，并且发生了相对运动或者具有相对运动的趋势；摩擦力的方向与物体相对运动的方向或者相对运动的趋势方向相反．
(1)当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时，鞋底和电梯台阶面之间既没有发生相对运动，也没有相对运动的趋势，因此不受摩擦力；
(2)当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时，电梯表面是倾斜的，人站在上面，有向下滑的趋势，因此受到向上的摩擦力的作用．
特别提醒：本题目为外力变化时，摩擦力的大小与方向求解，解题的思路为受力分析。方法论：（1）当物体处于静止状态时，此时物体必受平衡力，并且物体受到的力为静摩擦力，根据二力平衡的知识点，静摩擦等于推力。只要物体静止，推力如何变化静摩擦力如何变化。总结：静止看推力。（2）当物体处于运动状态时，我们只能去找匀速直线运动状态，此时物体必受平衡力，并且物体受到的力为动摩擦力，根据二力平衡的知识点，滑动摩擦力等于推力。由于滑动摩擦力只与压力与粗糙程度有关，所以只要两个条件不变，不管物体是加速还是减速，那么它的受到滑动摩擦力就一直等于匀速时的推力，不会有任何变化！总结：运动看匀速。
典例4（2021·南通）如图，木块a放在粗糙水平桌面上，木块b放在木块a上面，在水平拉力F作用下一起向右做匀速直线运动，且a、b两物体间无相对滑动，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A. a受到的重力和地面对a的支持力是一对平衡力 B. b物体不受力
C. 拉力F和a受到的摩擦力大小相等 D. b在水平方向上受到向左的摩擦力
【答案】C
【解析】
（1）二力平衡的条件：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；
（2）对物体b受力分析得出受力情况；
（3）a、b两物体间无相对滑动，把a和b看做整体受力分析结合运动情况得出二力关系；
（4）摩擦力产生的产生条件：两物相互接触并相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或趋势。
A．地面对a的支持力等于a和b的重力之和，大于a受到的重力，所以a受到的重力和地面对a的支持力不是一对平衡力，故A错误；
BD．a、b两物体间无相对滑动，且b在水平方向上没有相对运动的趋势，所以b不受摩擦力的作用，b物体只受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力作用，故BD错误；
a、b两物体间无相对滑动，把a和b看做整体受力分析可知，在水平方向上整体受到的拉力F和地面对a的摩擦力作用处于平衡状态，则二力是一对平衡力，大小相等，即拉力F和a受到的摩擦力大小相等。
知识点二 牛顿第一定律
1、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
2、牛顿第一定律探究实验：详见专题8 力学实验
3、惯性：（1）物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。（2）惯性只与物体的质量有关（3）惯性与生活
典例：5.（2021·阜阳）如图所示，铅球从a处向右上方推出，在空中画出一道弧线后落到地面b处，铅球在飞行过程屮，空气阻力不可忽略，c点是铅球经过的最高点，下列说法中正确的是（ ）
A. 在整个过程中，铅球的运动方向是保持不变的
B. 若在c点时所受到的外力突然全部消失，小球会静止在空中
C. 若在c点时所受到的外力突然全部消失，小球将立即竖直下落到地面
D. 若在c点时所受到的外力突然全部消失，小球将沿水平方向做匀速直线运动
【答案】D
【解析】
解：A．在运动过程中，铅球的运动方向时刻在改变，故A错误；
BCD．若在c点时所受到的外力突然全部消失，铅球由于有惯性，将沿水平方向做匀速直线运动，故BC错误，D正确．
典例：6.（2021·宜宾）下面是对生活中一些惯性现象的解释，正确的是（ ）
A. 抛出去的实心球还会在空中运动一段时间，是因为实心球受到惯性的作用
B. 跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性
C. 小汽车配置安全气囊，可以减小惯性
D. 水平公路上行驶的汽车关闭发动机后还能继续行驶一段距离，是因为汽车具有惯性
【答案】D
【解析】
解：A．抛出去的实心球还会在空中运动一段时间，是因为实心球具有惯性，惯性是物体的性质，不是作用，所以A错误；
B．惯性的大小只与物体的质量有关，跳远运动员助跑起跳，不能增大惯性，所以B错误；
C．惯性的大小只与物体的质量有关，汽车配置安全气囊，可以减小惯性带来的危害，不能减小惯性，所以C错误；
D．水平公路上行驶的汽车关闭发动机后还能继续行驶一段距离，是因为汽车具有惯性，所以D正确．
特别提醒：惯性是物体的基本属性，属于易错点惯性只能说具有，或者有惯性，题目中出现受到惯性，惯性力之类的词语一律错误！
知识点三 力的作用是相互的与二力平衡
1、一个物体在对别的物体施加力的同时，也要受到别的物体对它施加的力。因此，物体间力的作用是相互的。
2、二力平衡：一个物体在两个力的作用下整体或某个方向处于平衡状态，此时这两个力是一对平衡力，也叫二力平衡。
3、平衡力与相互作用力的比较
异同 一对平衡力 相互作用力
相同点 大小相等 大小相等
方向相反 方向相反
在同一直线上 在同一直线上
不同点 作用在同一个物体上 作用在不同物体上
一个力消失，另一个可以存在 两个力同时产生，同时消失
两个力的性质可以不同 两个力的性质相同
4、二力平衡实验：详见专题8 力学实验
典例：7.（2021·西安）对于静止在水平轨道上的“复兴号”列车，下列分析中正确的是（ ）
A. 列车所受重力和列车对铁轨的压力是一对相互作用力
B. 列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对相互作用力
C. 列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
D. 列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
A、列车所受的重力和列车对铁轨的压力，方向都向下，所以不是相互作用力。故A错误；
B、C、列车所受的重力和铁轨对列车的支持力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一个物体上，是一对平衡力。故B错误，C正确；
D、列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力，作用在两个不同的物体上，是一对相互作用力。故D错误。
特别提醒：平衡力与相互作用力的区分关键在分清力作用于几个物体，题目中的“对”后面的即为受力物体。
知识点四 力的合成
同一直线上二力的合成
1.同向时：大小：F=F1+F2 方向：不变
2.反向时：大小：F=F1-F2 方向：与较大力方向相同
1.（2021·石家庄）下列有关力的说法，正确的是（ ）
A. 竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为受到一个竖直向上的升力作用
B. 拔河比赛时赢的一方对绳的拉力一定更大
C. 鸡蛋碰石头，鸡蛋碎了，说明鸡蛋受到的力大于石头受到的力
D. 物体运动方向发生改变时，一定是受到力的作用
【答案】D
【解析】
解：A．一切物体都有惯性，竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为物体有惯性，故A错误；
B．由于物体间力的作用是相互的，拔河比赛中无论胜负，两边的拉力大小总是相等的，故B错误；
C．鸡蛋碰石头，鸡蛋被碰破，而石头却完好无损，不是因为鸡蛋受到的力大，而是因为鸡蛋的硬度小，它们受到的力是相互作用力，相互作用的两个力，大小相等，故C错误；
D．物体运动状态改变，一定是受到力的作用，故D正确．
2.（2021·泉州）力的作用是相互的，下列现象中没有利用这一原理的是（ ）
A. B.
百米比赛起跑时，向后下方蹬地 向后划桨，船向前进
C. D.
瞄准球门方向，头球攻门 战斗机的发动机向后喷气，战斗机高速飞行
【答案】D
【解析】
A、向前划船时，要用桨向后拨水，水同时也会给浆一个向前的力，故船前进，利用了力的作用是相互的原理，故A不符合题意；
B、人向前跑步时，要向后下方蹬地，地同时也会给人向前的力，利用了力的作用是相互的原理，故B不符合题意；
C、战斗机的发动机向后喷气，战斗机对燃气产生向后的作用力，燃气就会对战斗机产生向前的反作用力，于是战斗机高速飞行，利用了力的作用是相互的原理，故C不符合题意；
D、瞄准球门方向，头球攻门，是利用了力可以改变物体的运动状态，不是利用了力的作用是相互的原理，故D符合题意。
3.（2021·苏州）如图是足球运动员踢足球时的情景，下列说法正确的是（ ）
A. 足球在空中飞行的过程中，只受到空气阻力的作用
B. 足球在空中飞行的过程中，运动状态一定发生改变
C. 脚踢足球时，脚先对球有力的作用，球再对脚有力的作用
D. 足球在空中飞行的过程中，若它所受的力全部消失，它一定沿水平方向做匀速直线运动
【答案】B
【解析】
A、足球在空中飞行的过程中，受到重力和空气阻力的作用，故A错误；
B、足球在空中运动过程中，受到竖直向下的重力与空气的阻力，这两个力不是平衡力，所以足球的运动状态一定发生改变，故B正确；
C、脚踢足球时，脚对球的作用力与球对脚的作用力是相互作用力，是同时产生的，故C错误；
D、空中飞行的足球，若它所受的力全部消失，它将保持原来的运动状态，沿原来的方向做匀速直线运动（不一定是沿水平方向做匀速直线运动），故D错误。
3.如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系，物体的速度V与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是（　　）
A. 0 2秒，物体未被推动，推力小于摩擦力
B. 2 4秒，物本受到的摩擦力方向水平向右
C. 2 4秒内和4 6秒内，物体受到的摩擦力大小相等
D. 4 6秒，物体向前运动，推力大于摩擦力
【答案】C
【解析】
A、由图象可知，0 2秒，物体没有推动，物体处于平衡状态，受到的摩擦力等于推力，故A错误；
B、由v t图象可知，2 4秒物体向右做加速直线运动，故物体受到的摩擦力方向水平向左，故B错误；
C、由v t图象可知，在4s 6s物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由F t图象可知在4s 6s可知拉力F＝2N，由平衡条件可得滑动摩擦力f＝F＝2N，由v t图象可知，物体在2 4秒做匀加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，因为影响摩擦力的因素不变，故摩擦力不变，都等于做匀速直线运动时的摩擦力，故C正确；
D、由v t图象可知，在4s 6s物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，第4秒到第6秒，物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力，其大小相等，故D错误。
4.（2021·衢州）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
【答案】D
【解析】
小科在沿杆匀速上爬时，处于平衡状态，受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f1，这两个力是一对平衡力，大小相等，即f1＝G；
小科停在A处休息，处于平衡状态，受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f2，这两个力是一对平衡力，大小相等，即f2＝G；
沿杆匀速下滑时，处于平衡状态，受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f3，这两个力是一对平衡力，大小相等，即f3＝G；
综合分析：f1＝f2＝f3，方向都竖直向上，故D正确。
5.（2021·福州）如图，蜗牛利用身上的吸盘，牢牢地吸住墙壁，静止在竖直墙面上，则蜗牛受到（ ）
A. 摩擦力大于它自身的重力 B. 摩擦力等于它自身的重力
C. 重力与对墙壁的压力是一对平衡力 D. 重力与对墙壁的压力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
解：蜗牛静止在竖直墙面上，受重力、摩擦力、大气压力和墙的支持力，摩擦力等于它自身的重力，大气压力等于墙的支持力，重力与对墙壁的压力是不在一条直线上，不是一对平衡力，也不是一对相互作用力，故B正确．
6.（2021·郴州）如图所示，小明用15N的水平推力推重40N的木箱，但未推动，则下列正确（ ）
A. 木箱受到的重力与木箱对地面的压力是一对平衡力
B. 木箱受到的重力与地面对木箱的支持力是一对相互作用力
C. 木箱受到的摩擦力小于推力
D. 若增大推力F，木箱还是未推动，则木箱与地面的摩擦力也随着增大
【答案】D
【解析】
解：A．木箱受到的重力与木箱对地面的压力分别作用在木箱和地面上，两力不是作用在同一物体上，不可能是一对平衡力的关系，故A错误；
B．木箱在竖直方向受到两个力作用，木箱的重力、地面对木箱的支持力，木箱静止，则这两力属于一对平衡力，故B错误；
C．木箱在水平方向受到两个力，推力和摩擦力，木箱静止，这两力平衡，则木箱受到的摩擦力等于推力，故C错误；
D．木箱未被推动时，摩擦力总与推力平衡，推力增大，摩擦力也随之增大，故D正确．
7.（2021·佛山）关于惯性的理解和现象解释，以下说法正确的是（ ）
A. 一切物体都有惯性，所以月球上的物体也有惯性
B. 高速公路汽车限速是为了安全，因为速度越大惯性越大
C. 汽车紧急刹车时，由于惯性的作用，乘客因而向前倾
D. 汽车驾驶员和乘客系上安全带能减小惯性，避免出现安全事故
【答案】A
【解析】
解：A．一切物体都具有惯性，物体在月球上同样具有惯性，故A正确；
B．惯性与质量有关，与速度无关，故B错误；
C．惯性是物体本身的一种性质，汽车紧急刹车时乘客向前倾，是因为乘客具有惯性，还要保持原来的状态，惯性不是力，不能说惯性的作用，故C错误；
D．系安全带不能改变驾驶员和乘客的质量，所以不能改变他们惯性的大小，故D错误．
8.（2021·南通）如图甲，水平面上的木块在拉力F的作用下向右运动，F随时间变化的图象如图乙所示，木块在3-6S的运动状态如图丙所示，0-3S和6-9S内木块的状态图中未画出．请根据图中信息判断，下列说法错误的是（ ）
A. 0-3S内木块做加速直线运动 B. 6-9S内木块一直处于静止状态
C. 3-6S内木块受到的摩擦力是10N D. 0-3S内木块受到的摩擦力是10N
【答案】B
【解析】
由图乙知3 6s内拉力为10N，物体做匀速直线运动，物体受力平衡，摩擦力等于拉力为10N，故C正确；
由图乙知0 3s内拉力为15N，因为压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，摩擦力仍为10N，拉力大于摩擦力，物体做加速运动，故AD正确；
由图乙知6 9s内拉力为5N，因为压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，摩擦力仍为10N，拉力小于摩擦力，物体做减速运动，故B错误．
9.（2021·重庆）如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方体物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，大小为200N，物块A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知，关于A、B间摩擦力F1和B、B间摩擦力F2的分析中，正确的是（ ）
A.F1=200N，F2=200N B. F1=200N，F2=0N C. F1=0N，F2=200N D. F1=0N，F2=0N
【答案】C
【解析】
物体A和B以相同的速度做匀速直线运动（相对静止），它们之间无相对运动也无相对运动的趋势，所以A、B间没有摩擦力，即F1＝0；
以整体为研究对象，因整体做匀速直线运动，由力的平衡条件分析可知，地面对B一定有摩擦力，即摩擦力与F二力平衡，F2＝F＝200N，故C正确。
10.（2021·贵港）如图所示，教室里悬挂着的电灯处于静止状态，绳子对电灯的拉力与电灯受到的重力是一对________（选填“相互作用力”或“平衡力”）。假如悬挂电灯的绳子突然断了，电灯将________（选填“保持静止”、“加速下落”或“匀速下落”）。
【答案】平衡力 加速下落
【解析】
教室里悬挂着的电灯处于静止状态，绳子对电灯的拉力与电灯受到的重力是一对平衡力；
若悬挂它的绳子断了，它将只受到重力的作用，即会向下做加速下落运动。
11. （2021·泰安）如图（a）所示，盛有水的烧杯随小车一起水平向右做________运动，当烧杯中的水面出现如图(b)所示的状态时，则小车此时正在做________（选填“加速”“减速”或“匀速”）运动．
【答案】匀速 减速
【解析】
当车进行匀速直线运动时，烧杯和水都保持原来的运动状态，水面没有发生改变；
当车进行加速直线运动时，烧杯和车之间存在摩擦随车一起加速，水由于惯性保持原来的运动状态，水面向车行方向相反的方向倾。
当车进行减速直线运动时，烧杯和车之间存在摩擦随车一起减速，水由于惯性保持原来的运动状态，水面向车行方向倾。
由图可知，水在烧杯里很平稳，与车保持相对静止，因此水、水杯和车一起向右匀速直线运动；
现在水由于惯性保持原来的运动状态，水面向右倾，说明车在减速运动．
11. （2021·鄂尔多斯）现有长木板、木块、钩码、弹簧测力计、小车、毛巾、棉布、斜面等实验器材．
（1）小亮选择其中部分器材，组装后如图A所示，他想研究的问题是________，实验中应________拉动木块，根据________可知滑动摩擦力大小．
比较甲乙可得出的结论是________．
（2）小丽选择其中部分器材进行“探究阻力对物体运动的影响”的实验，如图B所示：
实验中让同一小车从同一斜面的同一高度处滑下的目的是使小车到斜面低端时________相同；三次实验中小车静止时的位置如图所示．进一步推理可知若水平面绝对光滑，则小车做________运动．
【答案】1.（1）滑动摩擦力与压力大小与接触面粗糙程度的关系 水平匀速直线 二力平衡 在接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大
2.（2）初速度 匀速直线
【解析】
解：（1）由A图中甲乙丙三幅图知，实验中分别改变压力、接触面的粗糙程度，所以是想探究滑动摩擦力与压力大小与接触面粗糙程度的关系，实验中应水平匀速直线拉动木块，根据二力平衡可知滑动摩擦力大小；
由甲乙两图知，接触面的粗糙程度相同，乙的压力大于甲的压力，而拉力大于甲的拉力，说明接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（2）实验中让同一小车从同一斜面的同一高度处滑下的目的是使小车到达水平面时的速度相同；
三次实验中小车从斜面的同一高度由静止滑下，所以初速度相同，接触面越光滑，则小车运动的距离越远，推理得：若水平面绝对光滑，则小车会在水平面上做匀速直线运动．
12. （2021·南宁）如图所示，甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景．
（1）当小卡片平衡时，小华将小卡片旋转一个角度，松手后小卡片________（选填“能”或“不能”）平衡．设计此实验步骤的目的是为了探究________．
（2）小华想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢？他提出了自己的实验方案：用弹簧测力计拉着钩码________(选填“必须沿水平方向”或“必须沿竖直方向”“可以沿任意方向”)做匀速直线运动，根据实验现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件________(选填“适用”或“不适用”)于物体处于匀速直线运动状态．
（3）小明在课后也自选器材继续研究二力平衡的条件，设计了如图2所示的3个实验方案（每个钩码质量均为50g），其中，能验证二力平衡时两个力大小相等、方向相反的是________（选填序号）．
（4）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图所示情况下，小明下一步的操作是________．
（5）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验．其主要原因是（ ）
A. 能使影响二力平衡的第三个力小到可以忽略不计 B. 小书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. 小卡片容易扭转
【答案】
1.（1）不能 不在同一直线上的两个力能否平衡
2.（2）可以沿任意方向 适用
3.（3）a、b、c
4.（4）用剪刀将小纸片一剪为二
5.A
【解析】
（1）小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡；
（2）因为平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，所以物体在只受两个力的作用下做匀速直线运动时，二力平衡条件和物体静止时的二力平衡条件就是相同的，做匀速直线运动时任意方向的都适合；根据实验现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件适用于物体处于匀速直线运动状态．
（3）abc三图小卡片均静止，拉力方向相反，可以验证一对平衡力的大小相等、方向相反．
（4）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．
（5）小明将木块放在水平桌面上，木块和水平桌面上就会产生摩擦力，就会影响实验效果（当木块两端的拉力相差很小时，因为受到摩擦力的作用，木块保持平衡），故A符合题意．
13.（2021·宿州）如图a是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验，小明做出了如下猜想：
猜想A：滑动摩擦力大小与压力有关；
猜想B：滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关；
猜想C：滑动摩擦力大小与接触面积有关．
（1）实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做________运动，目的是使拉力________摩擦力．（选填“大于”“等于”或“小于”）
（2）为了验证猜想A，比较甲、乙图可得出________一定，压力越大，滑动摩擦力越大．
（3）在三次实验中，滑动摩擦力最大的是________（选填“甲”“乙”或“丙”） ．
（4）将图甲中的木块侧放进行实验，测出的摩擦力与图甲实验所测出的摩擦力相同，可验证猜想是________（选填“正确”或“错误”） ．
（5）小丽同学对实验装置进行改动，如图b所示，重复实验，发现效果更好，实验中小丽同学________（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板．
【答案】
1.（1）匀速直线 等于
2.（2）接触面的粗糙程度
3.（3）丙
4.（4）错误
5.（5）不一定
【解析】
解：（1）实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做匀速直线运动，目的是使拉力等于摩擦力．
（2）为了验证猜想A，甲、乙图可得出接触面的粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大．
（3）三次实验中，接触面粗糙程度最大的是丙，压力最大的也是丙，故丙图滑动摩擦力最大．
（4）甲图侧放后，对桌面的压力相同，接触面的粗糙程度相同，接触面的面积不同，而测出的摩擦力相同，说明猜想C是错误的．
（5）图b中，无论如何拉动长木板，弹簧测力计的示数始终等于滑动摩擦力，故不一定要匀速拉动长木板．专题02 力与运动
知识点一 摩擦力
1、摩擦力产生的条件（缺一不可）：
（1）两个表面接触并相互挤压(有弹力)；
（2）有相对滑动的趋势；
（3）接触面不光滑。
2、摩擦力的种类
摩擦力
3、滑动摩擦力大小的影响因素：接触面受到的压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（滑动摩擦力与接触面的面积、物体的运动速度等因素无关）
4、实验：详见专题8 力学实验
5、摩擦力的大小与方向判断：（1）外力不变时，摩擦力的大小与方向求解；（2）外力变化时，摩擦力的大小与方向的求解
6、增大与减小摩擦力：对压力和粗糙程度进行控制即可
典例：1.如图所示，物体沿斜面向下匀速滑行，不计空气阻力，关于物体的受力情况，正确的是（）
A.受重力、支持力、摩擦力、下滑力
B.受重力、支持力、下滑力
C.受重力、支持力、摩擦力
D.受重力、摩擦力、下滑力
典例2.（2017·江西）细心的同学会发现商场里安装供顾客上楼的电梯主要有如图所示两种，当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时________（选填“受”或“不受”）摩擦力，当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时，受到的摩擦力的方向是沿电梯________（选填“向上”或“向下”）．
典例3.（2021·忻州）一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。则（ ）
A. 0-2s物体所受摩擦力大小大于推力
B. 2-4s物体所受摩擦力为3N
C. 8-10s物体所受摩擦力为2N
D. 物体4s时所受摩擦力大于9s所受摩擦力
典例4（2021·南通）如图，木块a放在粗糙水平桌面上，木块b放在木块a上面，在水平拉力F作用下一起向右做匀速直线运动，且a、b两物体间无相对滑动，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A. a受到的重力和地面对a的支持力是一对平衡力 B. b物体不受力
C. 拉力F和a受到的摩擦力大小相等 D. b在水平方向上受到向左的摩擦力
知识点二 牛顿第一定律
1、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
2、牛顿第一定律探究实验：详见专题8 力学实验
3、惯性：（1）物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。（2）惯性只与物体的质量有关（3）惯性与生活
典例：5.（2021·阜阳）如图所示，铅球从a处向右上方推出，在空中画出一道弧线后落到地面b处，铅球在飞行过程屮，空气阻力不可忽略，c点是铅球经过的最高点，下列说法中正确的是（ ）
A. 在整个过程中，铅球的运动方向是保持不变的
B. 若在c点时所受到的外力突然全部消失，小球会静止在空中
C. 若在c点时所受到的外力突然全部消失，小球将立即竖直下落到地面
D. 若在c点时所受到的外力突然全部消失，小球将沿水平方向做匀速直线运动
典例：6.（2021·宜宾）下面是对生活中一些惯性现象的解释，正确的是（ ）
A. 抛出去的实心球还会在空中运动一段时间，是因为实心球受到惯性的作用
B. 跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性
C. 小汽车配置安全气囊，可以减小惯性
D. 水平公路上行驶的汽车关闭发动机后还能继续行驶一段距离，是因为汽车具有惯性
知识点三 力的作用是相互的与二力平衡
1、一个物体在对别的物体施加力的同时，也要受到别的物体对它施加的力。因此，物体间力的作用是相互的。
2、二力平衡：一个物体在两个力的作用下整体或某个方向处于平衡状态，此时这两个力是一对平衡力，也叫二力平衡。
3、平衡力与相互作用力的比较
异同 一对平衡力 相互作用力
相同点 大小相等 大小相等
方向相反 方向相反
在同一直线上 在同一直线上
不同点 作用在同一个物体上 作用在不同物体上
一个力消失，另一个可以存在 两个力同时产生，同时消失
两个力的性质可以不同 两个力的性质相同
4、二力平衡实验：详见专题8 力学实验
典例：7.（2021·西安）对于静止在水平轨道上的“复兴号”列车，下列分析中正确的是（ ）
A. 列车所受重力和列车对铁轨的压力是一对相互作用力
B. 列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对相互作用力
C. 列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
D. 列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
知识点四 力的合成
同一直线上二力的合成
1.同向时：大小：F=F1+F2 方向：不变
2.反向时：大小：F=F1-F2 方向：与较大力方向相同
1.（2021·石家庄）下列有关力的说法，正确的是（ ）
A. 竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为受到一个竖直向上的升力作用
B. 拔河比赛时赢的一方对绳的拉力一定更大
C. 鸡蛋碰石头，鸡蛋碎了，说明鸡蛋受到的力大于石头受到的力
D. 物体运动方向发生改变时，一定是受到力的作用
2.（2021·泉州）力的作用是相互的，下列现象中没有利用这一原理的是（ ）
A. B.
百米比赛起跑时，向后下方蹬地 向后划桨，船向前进
C. D.
瞄准球门方向，头球攻门 战斗机的发动机向后喷气，战斗机高速飞行
3.（2021·苏州）如图是足球运动员踢足球时的情景，下列说法正确的是（ ）
A. 足球在空中飞行的过程中，只受到空气阻力的作用
B. 足球在空中飞行的过程中，运动状态一定发生改变
C. 脚踢足球时，脚先对球有力的作用，球再对脚有力的作用
D. 足球在空中飞行的过程中，若它所受的力全部消失，它一定沿水平方向做匀速直线运动
3.如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系，物体的速度V与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是（　　）
A. 0 2秒，物体未被推动，推力小于摩擦力
B. 2 4秒，物本受到的摩擦力方向水平向右
C. 2 4秒内和4 6秒内，物体受到的摩擦力大小相等
D. 4 6秒，物体向前运动，推力大于摩擦力
4.（2021·衢州）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
5.（2021·福州）如图，蜗牛利用身上的吸盘，牢牢地吸住墙壁，静止在竖直墙面上，则蜗牛受到（ ）
A. 摩擦力大于它自身的重力 B. 摩擦力等于它自身的重力
C. 重力与对墙壁的压力是一对平衡力 D. 重力与对墙壁的压力是一对相互作用力
6.（2021·郴州）如图所示，小明用15N的水平推力推重40N的木箱，但未推动，则下列正确（ ）
A. 木箱受到的重力与木箱对地面的压力是一对平衡力
B. 木箱受到的重力与地面对木箱的支持力是一对相互作用力
C. 木箱受到的摩擦力小于推力
D. 若增大推力F，木箱还是未推动，则木箱与地面的摩擦力也随着增大
7.（2021·佛山）关于惯性的理解和现象解释，以下说法正确的是（ ）
A. 一切物体都有惯性，所以月球上的物体也有惯性
B. 高速公路汽车限速是为了安全，因为速度越大惯性越大
C. 汽车紧急刹车时，由于惯性的作用，乘客因而向前倾
D. 汽车驾驶员和乘客系上安全带能减小惯性，避免出现安全事故
8.（2021·南通）如图甲，水平面上的木块在拉力F的作用下向右运动，F随时间变化的图象如图乙所示，木块在3-6S的运动状态如图丙所示，0-3S和6-9S内木块的状态图中未画出．请根据图中信息判断，下列说法错误的是（ ）
A. 0-3S内木块做加速直线运动 B. 6-9S内木块一直处于静止状态
C. 3-6S内木块受到的摩擦力是10N D. 0-3S内木块受到的摩擦力是10N
9.（2021·重庆）如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方体物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，大小为200N，物块A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知，关于A、B间摩擦力F1和B、B间摩擦力F2的分析中，正确的是（ ）
A.F1=200N，F2=200N B. F1=200N，F2=0N C. F1=0N，F2=200N D. F1=0N，F2=0N
10.（2021·贵港）如图所示，教室里悬挂着的电灯处于静止状态，绳子对电灯的拉力与电灯受到的重力是一对________（选填“相互作用力”或“平衡力”）。假如悬挂电灯的绳子突然断了，电灯将________（选填“保持静止”、“加速下落”或“匀速下落”）。
11. （2021·泰安）如图（a）所示，盛有水的烧杯随小车一起水平向右做________运动，当烧杯中的水面出现如图(b)所示的状态时，则小车此时正在做________（选填“加速”“减速”或“匀速”）运动．
11. （2021·鄂尔多斯）现有长木板、木块、钩码、弹簧测力计、小车、毛巾、棉布、斜面等实验器材．
（1）小亮选择其中部分器材，组装后如图A所示，他想研究的问题是________，实验中应________拉动木块，根据________可知滑动摩擦力大小．
比较甲乙可得出的结论是________．
（2）小丽选择其中部分器材进行“探究阻力对物体运动的影响”的实验，如图B所示：
实验中让同一小车从同一斜面的同一高度处滑下的目的是使小车到斜面低端时________相同；三次实验中小车静止时的位置如图所示．进一步推理可知若水平面绝对光滑，则小车做________运动．
12. （2021·南宁）如图所示，甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景．
（1）当小卡片平衡时，小华将小卡片旋转一个角度，松手后小卡片________（选填“能”或“不能”）平衡．设计此实验步骤的目的是为了探究________．
（2）小华想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢？他提出了自己的实验方案：用弹簧测力计拉着钩码________(选填“必须沿水平方向”或“必须沿竖直方向”“可以沿任意方向”)做匀速直线运动，根据实验现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件________(选填“适用”或“不适用”)于物体处于匀速直线运动状态．
（3）小明在课后也自选器材继续研究二力平衡的条件，设计了如图2所示的3个实验方案（每个钩码质量均为50g），其中，能验证二力平衡时两个力大小相等、方向相反的是________（选填序号）．
（4）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图所示情况下，小明下一步的操作是________．
（5）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验．其主要原因是（ ）
A. 能使影响二力平衡的第三个力小到可以忽略不计 B. 小书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. 小卡片容易扭转
13.（2021·宿州）如图a是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验，小明做出了如下猜想：
猜想A：滑动摩擦力大小与压力有关；
猜想B：滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关；
猜想C：滑动摩擦力大小与接触面积有关．
（1）实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做________运动，目的是使拉力________摩擦力．（选填“大于”“等于”或“小于”）
（2）为了验证猜想A，比较甲、乙图可得出________一定，压力越大，滑动摩擦力越大．
（3）在三次实验中，滑动摩擦力最大的是________（选填“甲”“乙”或“丙”） ．
（4）将图甲中的木块侧放进行实验，测出的摩擦力与图甲实验所测出的摩擦力相同，可验证猜想是________（选填“正确”或“错误”） ．
（5）小丽同学对实验装置进行改动，如图b所示，重复实验，发现效果更好，实验中小丽同学________（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板．

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