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模块二　物质、运动和相互作用
第14讲
牛顿第一定律　二力平衡
新课标 内容要求 1.能用力的示意图描述力。会测量力的大小。知道二力平衡的条件。
2.通过实验，认识牛顿第一定律。能用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。
【教材导航】 人教教材八下P16～22；粤沪教材八下P49～60
考点1　 牛顿第一定律
1.牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用时，总保持〔1〕 　静止　 或〔2〕 　匀速直线运动　 状态。
2.对牛顿第一定律的理解：牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步〔3〕 　推理　 而概括出来的，牛顿第一定律〔4〕 　不能　 用实验来直接验证。
3.意义：牛顿第一定律揭示了〔5〕 　力与运动　 的关系。力不是〔6〕 　维持　 物体运动的原因，而是〔7〕 　改变物体运动状态　 的原因。反之，如果物体的〔8〕 　运动状态　 发生了改变，则物体一定受到了力的作用。
静止
匀速直线运动
推理
不能
力与运动
维持
改变物体运动状态
运动状态
考点2　 惯性
4.惯性：物体保持原来〔9〕 　运动状态不变　 的性质叫做惯性。
5.对惯性的理解：
（1）一切物体在任何情况下都具有〔10〕 　惯性　 。惯性是物体的一种属性。
（2）惯性的大小只与〔11〕 　质量　 有关，与速度无关，〔12〕 　质量　 越大，惯性越大。
（3）惯性不是力，不能说物体受到惯性的作用，只能说物体具有惯性。
运动状态不变
惯性
质量
质量
考点3　 二力平衡
6.二力平衡的定义：一个物体在两个力的作用下，保持〔13〕 　静止　 或〔14〕 　匀速直线运动　 状态，则这两个力一定相互平衡（即物体处于平衡状态）。反之，如果物体处于平衡状态，它一定保持静止或做匀速直线运动。
7.二力平衡的条件：作用在〔15〕 　同一物体　 上，〔16〕 　大小相等　 、〔17〕 　方向相反　 ，并且在〔18〕 　同一直线上　 的两个力。
静止
匀速直线运动
同一物体
大小相等
方向相反
同一直线上
1.（改编自人教教材八下P22　T1）物体只受到方向相反的两个力F1、F2作用，这两个力不．是．一对平衡力的是（　A　）
A
2.（改编自人教教材八下P19　T2）如图所示，用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出而上面的棋子又竖直下落，对此现象，下列说法错．误．的是（　C　）
A.中间的棋子被击打后飞出，说明力能改变物体的运动状态
B.上面的棋子没有随被击打的棋子一起飞出是因为上面的棋子具有惯性
C.被击打的棋子在空中飞行至落地的过程中，受到平衡力的作用
D.上面的棋子会竖直下落是因为受到重力的作用
C
3.（改编自人教教材八下　图8.1－4）当锤子的锤头变松了，可利用如图所示的方法使锤头紧套在锤柄上，这是利用了锤头的 　惯性　 ，并且锤头的质量 　越大　 （填“越大”或“越小”）越容易套紧，在敲击的过程中，锤头的运动状态 　变化　 （填“不变”或“变化”）。
惯性
越大
变
化
4.（改编自人教教材八下　图8.2－3）如图所示，某跳伞运动员在从飞机上跳下。在降落伞没有打开之前，下落会越来越快，此时运动员受到的阻力 　小于　 （填“大于”“小于”或“等于”）重力；当降落伞打开后，运动员匀速下落时，降落伞对运动员的拉力和运动员受到的重力是一对 　平衡力　 （填“相互作用力”或“平衡力”）。如果此时运动员所受外力全部消失，运动员将做 　匀速直线　 运动。
小于
平衡力
匀速直线
5.（改编自人教教材八下P20　实验）某实验小组探究二力平衡条件的实验装置如图所示，M为一轻薄塑料片，实验中所用的钩码均为100 g，不计绳重及摩擦（g取10 N/kg）。
（1）在图甲的装置中滑轮的作用是 　改变拉力的方向　 。
（2）当左右两端同时各挂1个钩码时，塑料片静止，其左端受到的拉力F1与右端受到的拉力F2的方向 　相反　 ；当左端再挂上一个钩码时，如图乙所示，塑料片将做 　变速　 （填“匀速”或“变速”）运动。
改变拉力的方向
相反
变速
实验12　探究阻力对物体运动的影响
在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有可调节倾斜角度的斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
（1）实验时要固定斜面，并让小车从斜面上同一位置由静止滑下，目的是 　使小车到达水平面时小车的初速度相同　 。三幅图中，小车滑到水平面时动能 　相同　 （填“相同”或“不同”）。
使小
车到达水平面时小车的初速度相同
相同
（2）实验中，若发现小车会直接冲出毛巾的末端，在目前仅有的已搭建好的实验器材的基础上，可以采取 　减小斜面倾斜角度　 的方法解决此问题。
（3）小车在 　木板　 （填“毛巾”“棉布”或“木板”）上滑动时受到的阻力最小，原因是 　木板表面较光滑　 。
（4）观察三次实验可得出：阻力越小，小车滑行距离越 　远　 ，小车速度减小得越 　慢　 （填“快”或“慢”）。
（5）小明认为，通过进一步推理可以得到下列结论：
①运动的物体如果不受阻力作用，那么将一直运动下去；
减小斜面倾斜角度
木板
木板表面较光滑
远
慢
②静止的物体不受外力作用时，总保持静止状态。
根据上述实验，你认为可以得出的结论是 　①　 （填“①”“②”或“①②”）。
①
（6）实验结论说明力是 　A　 。
A.改变物体运动状态的原因 B.维持物体运动的原因
（7）本实验用到了科学推理的方法，下列实验也用到此方法的是 　A　 。
A.探究声音传播条件的实验 B.探究影响动能大小因素的实验
C.探究平面镜成像特点的实验 D.探究液体压强特点的实验
A
A
实验13　探究二力平衡的条件
在“探究二力平衡条件”的实验中，同学们设计了几种实验方案：
（1）图中，定滑轮的作用是 　改变力的方向　 。
（2）小丽同学利用图1方案进行实验时所挂钩码如图所示，此时木块保持静止，则木块在水平方向上受力 　平衡　 （填“平衡”或“不平衡”），根据该现象她 　不能　 （填“能”或“不能”）得出二力平衡的条件。
改变力的方向
平衡
不
能
（3）小明同学采用了图2所示方案，该方案比图1方案更合理。其原因是：该设计尽可能地减小了 　摩擦力　 对实验的影响。另外，实验中应该选择比较 　光滑　 （填“光滑”或“粗糙”）的桌面。
（4）小红将实验设计为如图3所示的装置，把小卡片两端用细线系住后绕过滑轮，并挂上钩码。实验中选择小卡片的目的是忽略 　重力　 对实验的影响。
①实验中通过改变 　钩码的数目　 来改变卡片受到的拉力；
②如图4所示，在实验时，小红还把小卡片转过一个角度，然后再松手。这样做的目的是探究 　不在同一直线上　 的两个力是否可以平衡；
③为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，小红的操作是 　把小卡片剪为两半　 。
摩擦力
光滑
重力
钩码的数目
不在同一直线上
把小卡片剪
为两半
疑 难 点　 力与运动综合题
1.如图甲所示，重为10 N的铁块吸附在足够长的竖直放置磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为4 N，下列说法正确的是（　D　）
A.磁性平板对铁块的吸引力等于10 N
B.在0～2 s内拉力F等于14 N
C.在0～6 s内拉力F等于10 N
D.在2～6 s内拉力F等于14 N
【突破指引】解决此类问题，首先要对物体进行受力分析，再结合运动学图象找到对应时间段物体的运动情况，根据牛顿第一定律和二力平衡关系进行求解。
D
2.一只木箱放在水平地面上，地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F（如图甲所示）；F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是（　D　）
A.在0～2 s内木箱所受摩擦力为2 N B.在2～4 s内木箱所受摩擦力为3 N
C.在0～2 s内物体运动了8 m D.在4～6 s内木箱所受摩擦力为2 N
D
考向1　 牛顿第一定律
1.（2022·武汉）某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
（3）两次实验中，小车在水平面上最终都会静止下来，说明力可以改变物体的 　运动状态　 。
运动状态
（1）两次实验中让同一辆小车从同一斜面 　顶端由静止　 滑下，目的是使小车进入水平面的初速度相同。
（2）由实验可以看出，运动的小车所受的阻力 　越小　 ，向前滑行的距离变大。伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果物体受到的阻力 　为零　 ，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
顶端由静止
越小
为零
2.（2022·泰州）如图所示，虚线是小华抛出的皮球落地后又弹起的运动轨迹，当皮球运动到最高点A时，若它所受外力突然全部消失，则皮球将（　B　）
A.保持静止
B.沿水平方向做匀速直线运动
C.竖直向上做匀速直线运动
D.竖直向下做匀速直线运动
B
考向2　 惯性
3.（2022·青海）关于惯性，下列说法正确的是（　B　）
A.乘车时系安全带是为了减小惯性 B.汽车质量越大，惯性越大
C.汽车行驶的速度越快，惯性越大 D.汽车静止时没有惯性
4.改编（1）如图甲所示：木板与小车一起向右做匀速直线运动，某时刻观察到如图乙所示的现象，由此可判断小车此刻做 　减速　 （填“加速”“减速”或“匀速”）运动。
B
减速
（2）小车沿水平路面做直线运动，球初始相对小车静止，如图所示为先后拍的两张照片，能导致小球从甲变成乙的是（　D　）
A.小车始终匀速向西运动 B.小车向西运动时减速
C.小车向东运动时加速 D.小车向东运动时减速
D
（3）如图所示，玩具车一直沿水平向右做匀速直线运动，车上有a、b、c三个洞，某一时刻从车上的b洞（洞口足够大且朝上）沿竖直向上方向发射一个小球，忽略空气阻力，小球最终将（　B　）
A.落在车上的a洞 B.落在车上的b洞
C.落在车上的c洞 D.选项A、B、C都有可能
B
考向3　 二力平衡
5.（2021·毕节）如图所示，小刚同学用水平推力推静止在平直公路上的汽车，没有推动。下列说法正确的是（　D　）
A.因为汽车静止，失去了惯性，所以汽车未被推动
B.因为推力小于汽车所受的阻力，所以汽车未被推动
C.虽然汽车未被推动，但推力一定等于汽车的重力
D.虽然汽车未被推动，但推力等于汽车所受的阻力
6.（2021·徐州 ）一辆汽车在圆形跑道上做速度大小不变的运动，下列关于该汽车的说法正确的是（　D　）
A.运动状态不变，受力平衡 B.运动状态不变，受力不平衡
C.运动状态改变，受力平衡 D.运动状态改变，受力不平衡
D
D
7.如图所示是一只猴子在竹竿上玩耍的情景，猴子双手握住竖直竹竿匀速向上爬时，它所受的摩擦力为f，下列说法正确的是（　D　）
A.摩擦力f向下，f＝mg B.摩擦力f向上，f＜mg
C.摩擦力f向下，f＞mg D.摩擦力f向上，f＝mg
8.如图所示，当右端挂4 N的物体A时，物体B在平面桌上恰好能向右做匀速直线运动，若现在要使物体B向左做匀速直线运动，则应对物体B施加的力为（　C　）
A.水平向左，4 N B.水平向右，4 N
C.水平向左，8 N D.水平向右，8 N
D
C
9.如图所示，请你画出静止在水平桌面上的茶壶所受力的示意图。（画图时用实心点O表示力的作用点）
　　　 答图
答图
10.改编（1）小明采用如图1所示的装置探究“二力平衡的条件”。他应在纸片处于 　静止　 或 　匀速直线运动　 状态时，观察两个测力计示数。将纸片从图中位置沿顺时针方向扭转一定角度，是为了探究相互平衡的两个力是否 　在同一直线上　 ；为了验证相互平衡的两个力是否必须作用在同一物体上，可进行的操作是 　将纸片从中间剪开，观察它能否在原位置静止　 。
图1　　
静止
匀速直线运动
在同一直线上
将纸片从中间剪开，观察它能否在原位置静止
图2
（2）在探究“二力平衡的条件”的实验中，小刚同学采用的实验装置如图2甲所示，小华同学采用的实验装置如图2乙所示。
①甲、乙两个实验装置中，你认为装置 　乙　 （填“甲”或“乙”）更科学；
②在装置乙中，当左右盘放质量相等的砝码时，小车静止。这说明两个力的 　大小　 相同时，物体才能平衡；
③在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在同一 　直线　 （填“物体”或“直线”）上，物体才能平衡；
乙
大
小
直线
④在进行如图甲所示的实验时，小刚在小车左端挂上2 N的砝码，右端挂上1.5 N的砝码时，小车保持静止，此时小车受到的 　一定　 （填“可能”“一定”或“一定不”）是平衡力。
一定

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