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第九章　力与运动
1. 阻力对物体运动的影响：力是改变物体运动状态的原因。运动的物体之所以会停下来，是因为受到①______的作用。
2．牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持②_____
__________状态或③______状态。
牛顿第一定律
阻力
匀速
直线运动
静止
3．惯性
(1)定义：一切物体都有保持原来④__________不变的性质。
(2)影响因素：⑤______是衡量惯性大小的唯一量度。质量越大的物体，惯性越大。
(3)利用与防止
a．利用：跳远运动员快速助跑以提高跳远成绩、工人用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。
b．防止：汽车司机和前排乘客必须系安全带。
运动状态
质量
“天宫课堂”点燃科学梦想。航天员在空间站演示摆球实验：拨动摆球后，摆球绕固定点持续转动，其运动状态______(选填“不变”或“改变”)。在此过程中，摆球______(选填“具有”或“不具有”)惯性。
改变
具有
1. 合力与分力：如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同，那么这个力就叫做那几个力的合力，组成合力的每一个力叫做分力。
力的合成
2．同一直线上二力的合成
二力的方向
图示
合力大小
合力方向
同向

F合＝F1＋F2
与二力方向相同
反向

若F1≠F2，
则F合＝F大－F小
与较大力的方向相同
若F1＝F2，
则F合＝0
—
(教材图片)如图所示，农忙季节小强帮助爸爸干农活，爸爸用600 N的拉力向前拉车，小强用200 N的推力向前推车，他们合力的大小为_____N，方向是______的。
800
向前
二力平衡
定义
物体如果在两个力的作用下，能保持⑥______状态或⑦__________运动状态，那么这两个力就互称为平衡力，简称二力平衡
条件
两个力作用在⑧______物体上，大小⑨______，方向⑩______，作用在?__________上
判断方法
“同体、等大、反向、共线”，四个条件缺一不可
与相互作
用力辨析
共同点：两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上；
不同点：相互作用力作用在?____个物体上，平衡力作用在?______物体上
静止
匀速直线
同一
相等
相反
同一直线
两
同一
(教材图片　人教)如图所示，跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降，已知运动员和伞的总重力为750 N，则运动员和伞受到的阻力大小为_____N，方向是__________的。
750
竖直向上
1. 不受力→物体的运动状态保持不变。
2．受平衡力→物体的运动状态?__________。
3．受非平衡力
(1)合力与运动方向相同→物体做加速运动。
(2)合力与运动方向相反→物体做减速运动。
(3)合力与运动方向不在同一条直线上→物体做曲线运动。
力与运动的关系
保持不变
竖直向上抛出一小球，小球到达最高点时处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态，若此时小球突然不受力，它将处于______(选填“静止”或“运动”)状态。
非平衡
静止
常考命题点
1．主要实验器材及作用
(1)刻度尺：测量小车运动的距离。
(2)斜面：给小车提供速度。
(3)毛巾和棉布：改变小车在水平面上运动时所受阻力的大小。
探究阻力对物体运动的影响
2．实验方法：转换法和控制变量法。
3．每次实验都使小车从同一斜面__________由静止释放的目的：使小车进入水平面时的速度相同。
4．小车到达斜面底端继续运动的原因是小车具有______。
5．小车在水平面运动一段距离后停下来的原因是_____________________________________。
6．对牛顿第一定律的理解：力不是维持物体运动的原因，而是______物体运动状态的原因。
同一高度
惯性
小车受到摩擦力(或阻力)
的作用
改变
【实验结论】
7．(1)物体受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动的距离越长；若物体不受阻力时，速度不会减小，物体将一直做匀速直线运动。
(2)在其他条件相同时，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车滑行的距离就越长。
如图甲所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下，让小车分别从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上滑行的距离。
甲
(1)实验中每次让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是使小车每次在水平面上开始滑行时的速度______。
相同
(2)实验中改变小车所受阻力的大小，是通过改变__________________来实现的。
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最
近；在棉布表面滑行的距离较远；在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越____(选填“快”或“慢”)。
(4)推理：如果小车在水平面上滑行，受到的阻力变为零，它将做
______________。
水平面的粗糙程度
慢
匀速直线运动
(5)图乙是对在水平面上运动的小车进行的受力分析，其中正确的是____。
乙
B
常考命题点
1．主要实验器材及作用
(1)钩码的作用：改变力的大小。
(2)定滑轮的作用：改变力的方向。
(3)小车：减小摩擦对实验造成的影响。
探究二力平衡的条件
2．实验方法：控制变量法。
3．选择小卡片作为研究对象的好处是__________________________。
4．进行多次实验的目的是__________________________。
减小重力对实验的影响　
使实验结论具有普遍性　
【实验结论】
5．二力平衡的条件
(1)两个力作用在______________上；
(2)两个力大小______；
(3)两个力方向______；
(4)两个力作用在__________上。
同一物体　
相等
相反
同一直线
如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验装置。
(1)小华以10 g的小卡片为研究对象，为了探究两个力满足什么条件才能平衡，所挂钩码质量最合适的是_______(选填“5 g”“10 g”“200 g”或“任意质量均可”)；这种突出问题的主要方面、忽略次要因素的研究方法在物理学中经常被采用，以下两个实例中没有用到此研究方法的是____；
A．选用薄玻璃板来探究平面镜的成像特点
B．选用轻质小球来显示发声音叉的振动
200 g
B
(2)如图甲所示，将小卡片两边的细线分别跨过滑轮，在细线的两端挂上相同个数的钩码，并使作用在小卡片上的两个拉力方向______(选填“相同”或“相反”)，这样操作是为了探究大小______(选填“相等”或“不相等”)的两个力能否平衡；
(3)当小卡片平衡时，小华将小卡片旋转一个角度，并且保持两根细线平行，然后由静止释放卡片，松手后根据小卡片旋转，可说明此时这两个力______(选填“能”或“不能”)平衡；
相反
相等
不能
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是____________________。
(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．减小摩擦力对实验结果的影响
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．小卡片容易扭转
将小卡片从中间剪开
A
类型1　对惯性的理解
判断下列说法的正误。
(1)物体的质量越大，惯性越大 (　　)
(2)落在桌面上的一粒灰尘不具有惯性(　　)
(3)高速飞行的子弹射入木块后静止，它的惯性就消失了(　　)
(4)航天员在空间站没有惯性(　　)
对惯性的理解及解释
√
×
×
×
(5)足球在草坪上越滚越慢，是因为足球的惯性越来越小(　　)
(6)百米赛跑的运动员撞线后不能立即停下来是因为受到惯性力的作用
(　　)
(7)拍打窗帘清除上面的灰尘，利用了窗帘的惯性(　　)
(8)关闭汽车发动机后，汽车仍能继续前进，是因为它的惯性大于它受到的阻力(　　)
(9)跳远运动员起跳前助跑是为了增大惯性，提高成绩(　　)
×
×
×
×
×
类型2　用惯性解释生活现象
现代农业生产中普遍采用了一种先进的脱粒机。能在脱离谷物的过程中将秕谷、好谷、石子很好地分开，如图所示，你能分清楚好谷、秕谷和石子吗？
答：脱粒机将秕谷、好谷、石子同时“吹”出，由于惯性它们会继续向前运动，又因为它们的质量不同，所以惯性大小不同，石子质量最大，惯性最大，运动距离最远，落在题图中“3”处；好谷质量其次，落在题图中“2”处；秕谷质量最小，惯性最小，运动距离最近，落在题图中“1”处。
1．对惯性的理解
(1)一切物体在任何情况下都具有惯性。惯性的大小只与物体的质量有关。物体的质量越大，惯性就越大，与物体是否受力、运动状态等因素无关。
(2)惯性是物体本身的属性，它不是力，只能说一个物体“具有惯性”“由于惯性”，不能说物体“受到惯性”“产生惯性”“受到惯性作用”或“受到惯性力”。
2．用惯性解释生活现象的一般步骤
第一步：确认研究对象是哪个物体(或物体的哪一部分)。
第二步：清楚它原来处于什么状态。
第三步：这个物体(或物体的这一部分)受力后由于惯性还要保持原来的运动状态。
弹跳杆运动是一项广受人们欢迎的运动，其结构如图甲所示。图乙是小明玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过程，将下列分析补充完整。(压缩弹簧产生的形变是弹性形变，不计空气阻力)
合力及物体运动状态的分析
(1)小明站在弹跳杆上静止时的位置为B位置，此时小明的重力与弹跳杆弹簧对小明的支持力大小______。
(2)从A→B的过程中，弹簧的弹力______小明的重力，小明向上做______ (选填“加速”“匀速”或“减速”)运动；而从B→C的过程中，小明受到的弹簧的弹力______小明的重力，所以小明做______(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动；在____位置时，小明的速度最小。
(3)从A→C的过程中，在____位置时弹簧弹力最大。
相等
大于
加速
小于
减速
D
A
(4)从C→D的过程中，弹簧没有形变，不产生弹力，小明只受到与他的运动方向______(选填“相同”或“相反”)的重力的作用，所以小明一直做______(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
相反
减速
物体在非平衡力作用下的运动状态会发生改变
1．(2022?贵阳15题4分)小芳从地面跨步到上行的自动扶梯时，身体适当前倾，这是为了防止由于______而摔倒。如图所示，她倚靠在扶梯侧壁固定不动的护栏板上，护栏板会对她施加与电梯运行方向______(选填“相同”或“相反”)的摩擦力，使她有向后跌倒的危险。同学们乘坐自动扶梯时，严禁倚靠电梯！
牛顿第一定律、惯性
惯性
相反
2. (2019?毕节33题3分)小敏爸爸驾驶小汽车载着家人外出旅游，小汽车在一段平直公路上匀速直线行驶，小敏坐在小汽车的座位上，突然遇到紧急情况，爸爸紧急刹车，小敏身体将向什么方向倾斜？说出理由。
答：小敏身体会突然向前方倾斜；理由：小敏坐在小汽车的座位上，当小汽车紧急刹车时，小敏的下半身随小汽车一起停止运动，但其上半身由于惯性仍要保持原来的运动状态继续向前运动。
3．(2022?贵阳12题3分)(多选)如图所示的情景展示了物理世界的平衡之美。用细线将铁锤悬挂在光滑的尺子上，锤柄末端紧贴尺面，尺子一端置于水平桌面边缘O点处，整个装置恰好处于平衡状态。若尺面水平且不计尺子和细线所受重力，下列说法正确的是(　　　　)
A．尺子可以视为能绕O点转动的杠杆
B．细线对铁锤的拉力与铁锤所受重力是一对平衡力
C．细线对尺子的拉力大于锤柄末端对尺子的作用力
D．尺子与铁锤组成的整体，其重心在O点的正下方
力与运动综合题
ACD
4．(2020?遵义23题3分)为了增强体质，每天锻炼一小时，同学们积极到户外参加体育活动。下列活动所涉及力学知识的说法，正确的是(　　)
A．发排球时手对排球的力大于排球对手的力
B．投掷出去在空中飞行的实心球仍受推力作用
C．篮球撞到篮板反弹回来说明力可以改变物体的运动状态
D．静止在水平地面上的足球受到的重力和足球对地面的压力是一对平衡力
C
5．(2020?贵阳16题4分)网传“2月11日这天地球引力最小，可以将扫把静立于地面”，如图所示，或许你也“成功”尝试过。其实只要细心操作，在任何时候你都能成功，扫把能静立于水平地面主要是利用了_____________原理，之所以细心操作是为了满足原理中____________________________________的这一条件。这与地球引力大小并无关系。
二力平衡
重力与支持力作用在同一条直线上
6．(2019?贵阳12题3分)如图所示在平直路面上向右匀速行驶的小车中，有一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁，另一端连接至小车底板的木块上，弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列判断正确的是(　　)
A. 若木块突然压缩弹簧，则小车一定在做加速运动
B. 若木块受到向右的摩擦力，则小车一定在做加速运动
C. 若木块受到三个力的作用，则小车一定在做减速运动
D. 若弹簧未发生形变，则小车一定在做匀速运动
合力及物体的运动状态分析
B
【解析】由题意知，原来小车向右做匀速直线运动，木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动，此时弹簧处于原长状态，若木块突然压缩弹簧，说明小车突然减速，而木块由于惯性仍保持原来的运动状态，所以才会压缩弹簧；若木块受到向右的摩擦力，说明木块向左运动或有向左运动的趋势，则这种情况是由于小车突然加速，而木块由于惯性仍保持原来的运动状态，从而造成木块向左运动或有向左运动的趋势；木块、弹簧随小车一起做匀速直线运动时，木块只受重力和支持力作用，若木块受到三个力的作用，则说明其运动状态发生了改变，因此，小车可能加速，也可能减速；若小车运动状态改变(即做变速运动)，但木块与小车之间只是产生了相对运动的趋势，而并未发生相对运动，此时弹簧不会发生形变，小车却不是做匀速运动。
7．(2020?贵阳20题3分)如图所示，将两根相同的轻质弹簧固定在水平地面，甲、乙两钢球(m甲＞m乙)正对弹簧从同一高度h同时自由下落，两球接触弹簧并向下压缩弹簧。请回答下列问题：
(1)当各自速度达到最大值的位置时，哪个球使弹簧形变程度更大？
答：甲球使弹簧形变程度更大。
7．(2020?贵阳20题3分)如图所示，将两根相同的轻质弹簧固定在水平地面，甲、乙两钢球(m甲＞m乙)正对弹簧从同一高度h同时自由下落，两球接触弹簧并向下压缩弹簧。请回答下列问题：
(2)若两球各自再继续向下运动相同的距离时，它们所受的合力分
别为F甲和F乙，请判断F甲和F乙的大小关系，并说明理由。(整个
过程均在弹簧的弹性限度内，不计空气阻力)
答：F甲＝F乙；理由：甲、乙两钢球刚开始接触并压缩弹簧，弹力逐渐增大，此过程合力向下，两钢球做加速运动，当弹力等于各自重力时两钢球的速度达到最大值，合力为零。两钢球继续向下运动相同距离时，两弹簧形变程度相同，则增加的弹力相同，此时两钢球各自的合力即为增加的弹力，所以F甲＝F乙。
8．(2022?贵阳23题2分)如图所示，A、B两物块所受重力均为G，物块B置于水平地面，用轻质弹簧将A、B两物块连接。在物块A上施加竖直向上的拉力FA，当物块B恰好不受地面支持力时开始计时，保持FA大小不变至t1时刻；t1～t2时刻，FA缓慢减小至零。请在坐标系中画出从开始计时到t2时刻的过程中，弹簧对物块B施加的力FB随时间t变化关系的大致图像。(不计弹簧质量)
力与运动作图
如答图所示。
9．(2021?贵阳23题2分)如图所示，相同的甲、乙两木块用一无弹性的细线相连后静置于粗糙水平地面，橡皮筋的两端分别与墙面和甲木块相连，图中橡皮筋松弛而细线处于绷直状态。现用水平力F拉动乙木块沿直线向右运动时开始计时，0～t1时间内橡皮筋逐渐被拉直至原长；t2时刻细线恰好被拉断；t2～t3时间内乙木块继续向右运动，整个过程乙木块的速度始终保持不变。请在坐标中画出0～t3时间内，力F的大小随时间t变化关系的大致图像。
如答图所示。
10．(2019?贵阳24题2分)如图所示，小球从离地足够高的O点以速度v0竖直向上抛出，上升h后到达最高位置A点，随即竖直下落到地面B点，它运动的总路程为H，已知小球受到的空气阻力随速度的增大而增大，且抛出时受到空气阻力和重力的大小相等。请在坐标中画出小球从O点抛出到刚接触地面B点的过程中，其速度v的大小随路程s变化的大致关系图像。
如答图所示。
【解析】如解图所示，O →A段：小球离开手后受到竖直向下的重力和空气阻力作用，小球重力不变，空气阻力不断减小，合力减小，合力向下，小球进行减速运动，小球运动距离为h。
A点：小球在A点的瞬间速度为零。
A→C：小球受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力作用，小球重力不变，空气阻力不断增大，合力减小，合力向下，小球进行加速运动，小球运动的距离大于h。
C点：小球在C点时受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力，是一对平衡力，C点低于O点。
C→B：小球做匀速直线运动，运动到最低点B。
建立坐标系，横坐标为小球运动距离s，纵坐标为速度v，小球运动h后速度为零，这段时间内小球进行减速运动，运动到大于2h时即C点速度最大，这段时间小球进行加速运动，在C点之后做匀速直线运动。
11．(2022?毕节31题2分)如图是气象部门放飞的高空探测气球。气球与探测仪器沿水平方向做匀速直线运动，O是探测仪器的重心，请画出探测仪器的受力示意图(不计空气阻力)。
受力分析作图
如答图所示。
12．(2020?贵阳23题2分)如图所示，物块置于长木板上表面，两者一起沿斜面匀速下滑，物块与木板始终保持相对静止。请在图中画出长木板对物块作用力的示意图。(O点为力的作用点)
如答图所示。
13．(2019?贵阳22题2分)如图所示是运动员百米赛跑时的情景，请画出他的右脚对地面作用力的示意图。(O点是力的作用点)
如答图所示。
【解析】运动员的右脚在水平方向上受到摩擦力的作用，因为右脚相对于地面有向后运动的趋势，故右脚受到的摩擦力方向与之相反，是向前的，所以地面受到右脚的摩擦力的方向向后；右脚对地面有向下的压力，作用点在地面上，方向垂直于地面向下。
探究阻力对物体运动的影响
14．(2018?毕节36题6分)在探究“阻力对物体运动的影响”实验时，所用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车，如图甲所示。
(1)实验时要固定斜面，并让小车从斜面上______(选填“同一”或“不同”)位置由静止滑下，目的是使小车到达水平面时的速度大小______(选填“相同”成“不相同”)。
(2)根据实验现象，可得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越____ (选填“大”或“小”)，在水平面上运动的距离越____(选填“远”或“近”)。
同一
相同
小
远
(4)在我们已学的物理知识中，也有用到这种“实验—推理”的研究方法，如______________(列举一例)。
真空不能传声
(3)如果水平面绝对光滑，不考虑空气阻力，在图乙中大致画出小车在光滑水平面上运动的v－t图线。
如答图所示。

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