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第九讲·运动和力
考点一 牛顿第一定律
1.探究阻力对物体运动的影响
实验 装置
探究 方法 _________、转换法
控制变量法
实验 过程 ①使小车从斜面同一高度滑下,其目的是使小车到达水平面时的_________相同;②在这一实验中需要改变的是接触面的_________,做法是分别将毛巾、棉布、木板铺在水平面上,分别进行实验;③实验中可通过观察小车在水平面上运动的_______远近来反映阻力对物体运动的影响
得出 结论 水平面越光滑,小车运动的距离_________,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得_________
进行 推理 如果运动的物体不受力,它将永远做_________运动
速度
粗糙程度
距离
越远
越慢
匀速直线
（续表）
内容 一切物体在没有受到力的作用时,总保持_____状态或__________状态
理解 (1)牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出来的,并不是实验定律
(2)“一切”是说牛顿第一定律对于所有的物体普遍适用
(3)“没有受到力的作用”是定律成立的条件
(4)对牛顿第一定律中“或”字的含义,我们可以理解为:物体不受力时,原来静止的物体将永远保持静止状态,原来运动的物体将永远做匀速直线运动
2.牛顿第一定律
静止
匀速直线运动
定义 _________都有________________不变的性质,我们把这种性质叫做惯性
影响 因素 惯性的大小只与物体的_________有关,物体的_________越大,其运动状态越难以改变,我们就说它的惯性越大,而与物体的运动状态和速度大小无关
理解 ①对任何物体,无论是运动还是静止,都具有惯性;②惯性不是力,不能把惯性说成“惯性力”“受到惯性作用”或“克服物体的惯性”,一般我们说“具有惯性”“由于惯性”
利用 如拍打尘土、体育比赛中的各种投掷项目、助跑等
危害 及 防止 危害:大多数的交通事故、绊倒等;
防止:汽车司机和前排乘客系安全带、汽车安全气囊、汽车限重等
3.惯性
一切物体
保持原来运动状态
质量
质量
考点二 二力平衡
平衡 状态 指物体保持_________或______________状态 二 力 平 衡 定 义 物体在两个力的作用下保持_________或_____________状态,我们就说这两个力平衡 探 究 二 力 平 衡 的 条 件 实 验 装 置
静止
匀速直线运动
静止
匀速直线运动
二 力 平 衡 探 究 二 力 平 衡 的 条 件 设计实验 实验装置如图甲所示,实验中通过改变砝码的_________来探究二力的大小关系;通过扭转小车松手后观察小车状态,来探究二力是否在_________
得出结论 作用在同一物体上的两个力,如果大小_______、方向________,并且作用在____________,这两个力就彼此平衡。可巧记为“同物、等大、反向、共线”八字口诀
实验改进 建议把教材实验器材中的小车改成硬纸板,同时增加一把剪刀,便于把一个物体剪成两个物体,探究“同物”条件;并且把硬纸板支撑起来,不再与桌面接触,可降低摩擦力对实验的影响(如图乙所示)
应用 ①已知一个力的大小和方向,确定另一个力的大小和方向;
②判断物体是否处于平衡状态,或寻找使物体处于平衡状态的方法
注 意 二力平衡时要求四个条件同时具备、缺一不可 （续表）
数量
同一条直线上
相等
相反
同一条直线上
考点三 摩擦力
定义 两个相互接触的物体,当它们__________时,在__________上会产生一种阻碍__________运动(或相对运动趋势)的力
产生的 条件 ①___________________________________;
②___________________________________;
③_______________________________________________
方向
分类 静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦
相对滑动
接触面
相对
物体间相互接触并挤压
接触面粗糙
物体间有相对运动(或物体间有相对运动的趋势)
与物体相对运动的方向相反(或与物体相对运动的趋势的方向相反)
探究滑动 摩擦 力大 小与 什么因素有关 实验 装置
探究 方法 __________
探究 过程 测量原理:__________条件
测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,使木块做_______________,读出这时的弹簧测力计所示的拉力就__________滑动摩擦力的大小
控制变量法
二力平衡
匀速直线运动
等于
（续表）
探究滑动 摩擦 力大 小与 什么因素有关 得出 结论 滑动摩擦力的大小跟__________和____________________有关。接触面粗糙程度相同时,压力__________,滑动摩擦力越大(对比甲、乙两图);压力一定时,接触面__________,滑动摩擦力越大(对比甲、丙两图)
说明 滑动摩擦力的大小与接触面积大小、运动速度大小等无关
实验 改进 实验中匀速拉动木块不好控制,建议如下操作(如图所示):将弹簧测力计挂钩处与木块A相连,拉环处固定,拉动长木板B进行实验。此实验的好处:弹簧测力计始终静止,便于读数,长木板可以不做匀速直线运动,便于操作
压力
接触面的粗糙程度
越大
越粗糙
（续表）
摩擦力 的利用 人跑步时要利用鞋底与地面间的摩擦、雪天路面铺灰渣、用手拿起杯子、擦燃火柴、传送皮带上涂皮带蜡
摩擦力 的防止 机器工作运动的部件间产生的摩擦
增大摩 擦力的 方法 增大_____、增大接触面的___________、变滚动为________
减小摩 擦力的 方法 减小______、减小接触面的_________、变滑动为__________(滚动轴承)、使接触面__________(加润滑油、气垫、磁悬浮)
压力
粗糙程度
滑动
压力
粗糙程度
滚动
彼此分开
考点四 运动和力的关系
运动和力的关系 力是使物体运动状态__________的原因。物体的运动__________(选填“需要”或“不需要”)力来维持,运动的物体会停下来,是因为它受到__________
物体在非平衡力作用下运动状态将__________,如:减速、加速、运动方向改变;物体受平衡力作用或不受力时,物体的运动状态将__________
改变
不需要
阻力
改变
不变
课堂练习
1.(2022·百色)关于牛顿第一定律和惯性,下列说法正确的是 ( )
A.牛顿第一定律可以用实验直接验证
B.一切物体都具有惯性
C.牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D.小轿车行车时司乘人员系安全带是为了减小惯性
B
2.(2022·扬州)如图所示,汽车头枕能在下列何种情形中保护司机( )
A.前行时突然刹车
B.前行时撞上前车
C.静止时受到前车撞击
D.静止时受到后车撞击
D
3.(2022·北京)如图所示的是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情景。下列说法正确的是 ( )
A.运动员推动冰壶滑行,以冰面为参照物,冰壶是静止的
B.掷出后的冰壶能继续运动,是由于冰壶具有惯性
C.掷出后的冰壶继续运动时,冰壶受到手的推力
D.冰壶运动越来越慢的过程中,冰壶的运动状态不变
B
4.下列情境中,属于平衡状态的是 ( )
D
5.如图所示的是小明骑电动平衡车的情景,当小明骑着平衡车在水平路面上匀速直线运动时,下列说法正确的是 ( )
A.小明受到的重力与平衡车对小明的支持力是一对平衡力
B.平衡车受到的重力与地面对平衡车的支持力是一对相互作用力
C.平衡车受到的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
D.小明对平衡车的压力与地面对平衡车的支持力是一对相互作用力
A
6.(2021·泰安)如图所示,木块在水平拉力F的作用下,在足够长的水平桌面上做匀速直线运动。下列说法正确的是 ( )
A.木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力
B.木块受到的拉力和木块对桌面的摩擦力是一对平衡力
C.拉力F大于木块受到的摩擦力
D.撤去拉力F后,木块继续运动过程中受到的摩擦力大小不变
D
7.(2021·连云港)关于运动和力,下列说法正确的是 ( )
A.彼此不接触的物体,不可能发生力的作用
B.用力推车,车未动,是因为推力小于摩擦力
C.物体运动状态改变了,说明一定受到了力的作用
D.运动员百米赛跑后很难停下,是因为受到惯性力
C
8.(2021·南充)关于体育活动项目,下列说法正确的是 ( )
A.跳远项目中,助跑是为了增大运动员的惯性
B.单杠活动中,运动员手涂防滑粉是为了增大摩擦
C.拔河比赛中,获胜方对绳子的拉力大于另一方对绳子的拉力
D.举重过程中,地面对运动员的支持力和运动员自身的重力是一对平衡力
B
9.(2021·安徽)如图所示,小雯在做家务劳动时,用平行于水平地面的力推沙发,沙发有相对地面运动的趋势,但它没有被推动。在上述过程中 ( )
A.地面对沙发没有摩擦力的作用
B.人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力大小相等
C.人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对平衡力
D.沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对相互作用力
B
10.(2020·北京)人用水平方向的力推物体,使物体在粗糙程度相同的水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.人对物体的推力大于水平面对物体的摩擦力
B.若增大推力,物体所受摩擦力也将增大,物体仍做匀速直线运动
C.若撤去推力,物体在继续运动过程中所受摩擦力大小不变
D.若撤去推力,物体的运动状态不会发生改变
C
11.(2022·安徽)如图所示,为小张测量体重时的情景,静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,则( )
A.F2与G是一对平衡力
B.F1与F2是一对平衡力
C.F1与F2是一对相互作用力
D.F1与G是一对相互作用力
C
12.(2022·海南)如图所示的是探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验装置。用弹簧测力计水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动时,木块所受滑动摩擦力的平衡力是( )
A.木块受到的重力
B.弹簧测力计对木块的拉力
C.木块对弹簧测力计的拉力
D.木块受到的支持力
B
13.(2022·海南)“每天运动一小时,幸福生活一辈子”,适度运动有利于身体健康。下列关于运动的说法,错误的是 ( )
A.人在跑步时有惯性,停下来后惯性消失
B.足球被踢出后,在空中运动时不受脚对它的作用力
C.投篮时,篮球撞击篮板后反弹是因为力能改变物体的运动状态
D.游泳时,人对水的作用力与水对人的作用力是一对相互作用力
A
14.(2022·黄冈)滑板运动是孩子们喜爱的运动项目之一。如图所示,一小孩踏着滑板车在水平地面上向前运动,则 ( )
A.小孩踏在滑板车上,滑板车不会发生形变
B.滑行过程中,相对于旁边树木,小孩是运动的
C.滑板车停下来时,它的惯性消失
D.静止时,地面对滑板车的支持力与小孩受到的重力是一对平衡力
B
15.(2021·福建)小华在操场进行爬杆锻炼,在竖直杆上攀爬,匀速向上运动时受到的摩擦力大小为f1,匀速向下运动时受到的摩擦力大小为f2。若小华的自重为G,则( )
A.f1=f2>G B.f1=f2f2>G
16.(2021·新疆)国产“运-20”大型运输机在跑道上加速滑行的过程中,随着飞机受到的升力的变化,跑道对运输机的支持力F1和摩擦力F2的大小变化情况是( )
A.F1变大,F2变大 B.F1变小,F2变小 C.F1变大,F2变小 D.F1变小,F2变大
C
B
17.(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。
(1)两次实验中让同一辆小车从同一斜面__________________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________,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__________,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
(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__________。
同一高度由静止
为零
减小
运动状态
18.(2021·苏州)在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。
(1)实验时要固定斜面,并将小车从斜面上___________(选填“同一”或“不同”)位置由静止释放。
(2)从实验现象可推理:若水平面绝对光滑,则运动的小车将在水平面上________________。
同一
做匀速直线运动
18.(2021·苏州)在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。
(3)如图所示,若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,是否需要重做本实验以获取可靠的证据 答:________(选填“需要”或“不需要”)。
(4)在本实验中,“小车在水平面上运动的距离”反映的是_____(填字母)
A.小车在水平面上所受阻力大小
B.阻力对小车运动的影响情况
C.A、B选项均正确
不需要
B
19.(2022·百色)在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择如下器材:长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。
(1)根据__________知识,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做_______运动时,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
二力平衡
匀速直线
19.(2022·百色)在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择如下器材:长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。
(2)比较图中___________两次实验可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
甲、乙
19.(2022·百色)在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择如下器材:长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。
(3)实验中发现图丙弹簧测力计的示数比图甲的大,由此得出结论:当压力相同时,接触面越__________,滑动摩擦力越大。
粗糙
19.(2022·百色)在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择如下器材:长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。
(4)本实验主要采用的科学探究方法是_________法。
(5)该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行
实验,如图丁所示,测得木块所受摩擦力与图甲测得
的摩擦力进行比较,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论是__________(选填“正确”或“错误”)的。
错误
控制变量
20.(2021·黑龙江)某实验小组在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图甲所示,小睿用弹簧测力计沿_______方向_______拉动木块,这样做的目的是利用____________原理间接测出木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)由甲、乙两图实验数据,可得出的结论是____________________________
______________________________________。
匀速
接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
二力平衡
水平
20.(2021·黑龙江)某实验小组在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中:
(3)实验结束后,小睿仔细思考了实验中存在的问题,为了减小误差,他设计了另一种方案,如图丁所示,将弹簧测力计的一端固定,另一端与木块相连,木块放在长木板上,弹簧测力计保持水平,拉动木板水平向左运动,在此过程中_______(选填“需要”或“不需要”)匀速直线拉动木板,木块稳定时相对地面处于静止状态,这样做的好处是________。
不需要
便于读数
课后训练
1.(2023·广东)如题图所示,公交车上的乘客都拉好了扶手,当车的运动状态突然发生改变时,乘客都向东倾,产生此现象的原因可能是( )
A.车由静止突然向东起动
B.车匀速前行时突然加速
C.车匀速前行时突然减速
D.车匀速倒车时突然减速
C
2.(2023·河北)2023年3月12日,在首尔进行的短道速滑世锦赛男子
5 000米接力决赛中,中国队勇夺冠军。如图是比赛时的场景,下列说法正确的是 ( )
A.以看台为参照物,比赛中的运动员是静止的
B.加速运动时,运动员的惯性逐渐变大
C.在弯道上滑行时,运动员的运动状态发生改变
D.运动员用力向后蹬地前行,说明运动需要力来维持
C
3. (2023·北京)如图所示的实例,目的是为了减小摩擦的是 ( )
A.轮滑鞋装有滚轮 B.运动鞋底有凹的花纹
C.脚蹬面做得凹凸不平 D.守门员戴着防滑手套
A
4.(2023·陕西)在2023苏迪曼杯世界羽毛球混合团体锦标赛决赛中,中国队以3∶0力克对手取得胜利,实现了三连冠。如图,是比赛的精彩瞬间。下列说法正确的是 ( )
A.羽毛球在下落的过程中,相对地面是运动的
B.羽毛球离开球拍后还能继续运动,是因为羽
毛球受到惯性力
C.羽毛球上升到空中最高点时,不受重力
D.羽毛球对球拍的力和球拍对羽毛球的力是一对平衡力
A
5.(2023·达州)下列关于力与运动的现象,说法正确的是 ( )
甲 乙 丙 丁
A.如图甲所示,纸飞机离手后,还会继续飞行是由于受到了惯性的作用
B.如图乙所示,足球在运动过程中,如果一切外力消失,足球将做匀速直线运动
C.如图丙所示,跳水运动员起跳时,使跳板弯曲的力是跳板发生形变产生的
D.如图丁所示,跳远运动员起跳后,在空中的运动状态没有发生改变
B
6.(2023·成都)如图所示,是小慧同学掷实心球的场景,图中虚线表示球的运动轨迹,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后继续运动到d点停止。下列说法正确的是 ( )
A. 球从a点上升到b点,是因为受到惯性作用
B.球在b点受到的合力为零
C.球从b点下落到c点,运动状态不断改变
D.球最终到d停止,说明物体运动需要力来维持
C
7.(2023·怀化)生活中有的摩擦是有用的,有的摩擦是有害的,下列情况属于减小摩擦的是 ( )
A.甲图:自行车刹车时用力捏车闸
B.乙图:体操运动员上器械前,手上要涂防滑粉
C.丙图:在冰壶运动中,运动员不断擦拭冰面
D.丁图:矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹
C
8.(2023·成都)尊老爱幼是中华民族的传统美德,初三(1)班全体同学深入社区养老院,开展志愿者服务活动,如图是小文同学打扫卫生时推移沙发的情景。当他推动沙发向左运动时,地面对沙发的摩擦力方向是向______的。小文觉得如果给沙发装上轮子,推起来会更省力,他这样思考的依据是:在一般情况下,滚动摩擦________滑动摩擦。
右
小于
9.(2023·上海)诗句“白毛浮绿水,红掌拨清波”中,鹅向前移动说明力的作用是_________的,力能改变物体的运动状态,鹅由于________继续向前移动。
10.(2023·福建)如图,小华利用家中物品做实验,他将玻璃杯放在桌布上,然后猛地将桌布从桌面抽出时,玻璃杯几乎不随桌布运动,请用物理知识说明玻璃杯不随桌布运动的理由。
相互
惯性
[答案] 玻璃杯与桌布原来处于静止状态,桌布受力被抽出,玻璃杯由于惯性,仍保持原来的静止状态,所以玻璃杯几乎不随桌布运动。
11.(2023·河南)小亮与小华在课后利用黑板擦对滑动摩擦力进行探究。如图所示,先让黑板擦平整的一面轻触竖直黑板面,松手后黑板擦沿着黑板面竖直下落。黑板擦在下落过程中,小亮认为其受到黑板面的摩擦力作用。小华则认为黑板擦不受摩擦力。你认为______的观点正确,请简要说明理由:
滑动摩擦力的产生条件是两个相互接触的物体,接触面粗糙,接触处有弹力,且在接触面上两物体间有相对运动,黑板擦在下落过程中不受到压力,因此,黑板擦不受摩擦力,小华的观点正确。
小华
12.(2023·陕西)如图,是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)本次实验前,应在________方向上对弹簧测力计进行调零;
(2)如图1,沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,木块受到的拉力大小_________(选填“大于”“小于”或“等于”)木块受到的滑动摩擦力大小;
水平
等于
12.(2023·陕西)如图,是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(3)如图1,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做速度大小不同的匀速直线运动。发现弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小_________(选填“有关”或“无关”);
无关
12.(2023·陕西)如图,是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(4)如图2,在木块上加放钩码,沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动。改变钩码的数量,多次实验后得出结论:其他条件一定时,压力越大,滑动摩擦越_________。
大
13.(2023·福建)下图是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验情景。
(1)将木块平放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做__________运动。
(2)由图甲可知:此时木块受到的滑动摩擦力大小为_____ N。
匀速直线
1.2
13.(2023·福建)下图是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验情景。
(3)由图乙和图丙可知:在其他条件相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越______。
(4)本实验产生误差的原因是:_______________________________。(写一条即可)
很难控制木块做匀速直线运动
大
14. (2023·长沙)小明家的旧沙发垫容易滑落,为此妈妈更换了一块背面有防滑颗粒的新沙发垫,小明把背面朝上的新、旧沙发垫固定在水平面上,用如图所示的方法测量同一本书在沙发垫上滑行时受到的摩擦力。
(1)小明应使书在沙发垫上做__________运动,对比两次弹簧测力计的示数可知:压力相同时,增大___________________可以增大滑动摩擦力;
匀速直线
接触面的粗糙程度
14. (2023·长沙)小明家的旧沙发垫容易滑落,为此妈妈更换了一块背面有防滑颗粒的新沙发垫,小明把背面朝上的新、旧沙发垫固定在水平面上,用如图所示的方法测量同一本书在沙发垫上滑行时受到的摩擦力。
(2)在图甲的书本上叠放一本书,重做图甲所示的实验,可以探究滑动摩擦力大小与____________的关系。
压力大小
15. (2023·天津)同学们在观看冰壶比赛时,发现了如下两个现象:
现象一:运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,滑行脚的鞋底为塑料制成;
现象二:运动员蹬冰时要用力;
他们认为上述现象与摩擦力的知识有关,于是提出了“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的问题,并进行了如下探究。
【猜想与假设】根据同学们的发现,猜想滑动摩擦力的大小可能与___________________和_________有关;
压力
接触面的粗糙程度
【设计并进行实验】
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,测出木块受到的滑动摩擦力;进行了三次实验,如图所示:
【分析与论证】
(1)甲图中,木块受到的滑动摩擦力为_______ N;
(2)对比乙、丙两图,可得结论:__________________________________________
0.6
压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它;请列举在冰壶运动中增大摩擦的措施,并利用实验结论进行解释。(至少写出一例)
[答案]蹬冰脚鞋底用橡胶制成,增大接触面粗糙程度。

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